你需要什麼樣的處理器 單核還是雙核？[圖]

　　自從Intel推出雙核處理器後，雙核便鋪天蓋地的向我們衝來。各大廠商都投入巨資為其雙核電腦推波助瀾，好象我們已經進入了雙核時代。雙核的迅速普及給目前的單核電腦市場造成了巨大衝擊，隨著雙核電腦的價格持續走低，單核電腦逐漸顯得捉襟見肘，價格也不得不持續下降。各大廠商推出了自己的雙核電腦，卻給自己的單核電腦宣判了死刑。人人都知道電腦更新換代的速度非常快，很多人都擔心自己購買電腦以後會馬上過時，雙核的出現也就順其自然的成了目前困擾消費者的問題。現在購買電腦該買雙核還是單核？購買單核擔心明天過時，購買雙核價格還相對較貴，因此很多消費者采取了等待，等待雙核電腦價格的降低。也許這也是今年五一期間電腦市場疲軟的一個原因吧。今天我們就來探討一下現在購買電腦該買雙核還是單核的問題！

　　雙核已經深入人心，但什麼是雙核，雙核的概念是什麼呢？我們先來解開這個迷團！

　　什麼是雙核處理器？

　　所謂雙核心處理器，簡單地說就是在一塊CPU基板上集成兩個處理器核心，並通過並行總線將各處理器核心連接起來。雙核心並不是一個新概念，而只是CMP(Chip Multi Processors，單芯片多處理器)中最基本、最簡單、最容易實現的一種類型。其實在RISC處理器領域，雙核心甚至多核心都早已經實現。CMP最早是由美國斯坦福大學提出的，其思想是在一塊芯片內實現SMP(Symmetrical Multi-Processing，對稱多處理)架構，且並行執行不同的進程。早在上個世紀末，惠普和IBM就已經提出雙核處理器的可行性設計。IBM在2001年就推出了基於雙核心的POWER4處理器，隨後是Sun和惠普公司，都先後推出了基於雙核架構的UltraSPARC以及PA-RISC芯片，但此時雙核心處理器架構還都是在高端的RISC領域，直到前不久Intel和AMD相繼推出自己的雙核心處理器，雙核心纔真正走入了主流的X86領域。

　　Intel和AMD之所以推出雙核心處理器，最重要的原因是原有的普通單核心處理器的頻率難於提昇，性能沒有質的飛躍。由於頻率難於提昇，Intel在發布3.8GHz的產品以後只得宣布停止4GHz的產品計劃；而AMD在實際頻率超過2GHz以後也無法大幅度提昇，3GHz成為了AMD無法逾越的一道坎。正是在這種情況下，為了尋找新的賣點，Intel和AMD都不約而同地祭起了雙核心這面大旗。

　　Intel雙核心處理器的簡介

　　Intel目前的桌面平臺雙核心處理器代號為Smithfield，基本上可以簡單看作是把兩個Pentium 4所采用的Prescott核心整合在同一個處理器內部，兩個核心共享前端總線，每個核心都擁有獨立的1MB二級緩存，兩個核心加起來一共擁有2MB，但這顯然與Pentium 4 6XX系列處理器的2MB緩存不同。但由於處理器中的兩個內核都擁有獨立的緩存，因此必須保證每個物理內核的緩存信息必須保持一致，否則就會出現運算錯誤。例如在系統的內存數據區記錄著A＝1；如果第一個處理器內核對此數據區進行讀寫操作，並且改寫為A＝0，那麼第二個處理器內核的緩存也必須進行更新，把A更新為0，否則的話，在以後的操作中數據就會出錯。這樣一個過程就是緩存數據的一致性，也就是說雙核心處理器需要"仲裁器"來作協調。針對這個問題，Intel將這個協調工作交給了北橋芯片(MCH或GMCH)：兩個核心需要同步更新處理器內緩存的數據時，需要通過前端總線再通過北橋作更新。雖然緩存的數據並不巨大，但由於需要通過北橋作出處理，無疑會帶來一定的延遲，核心之間的通信就會變得緩慢，這將大大影響處理器性能的發揮。

　　Intel目前的桌面平臺雙核心處理器產品分為Pentium D和Pentium Extreme Edition(Pentium EE)兩大系列，其中，Pentium D包括820(2.8GHz)、830(3.0GHz)、840(3.2GHz)三個型號，采用800MHz FSB，面向主流市場；而Pentium EE目前只有840(3.2GHz)一個型號，同樣采用800MHz FSB，面向高端應用。Pentium D與Pentium EE都采用0.09微米制程，LGA775接口；它們最主要的區別就是Pentium EE支持超線程技術，而Pentium D則不支持超線程技術，也就是說在打開超線程技術的情況下Pentium EE將被操作系統識別為四顆處理器。

　　在主板芯片組方面，由於北橋芯片擔負著處理和交換不同核心緩存數據的重要作用，所以目前能夠支持Pentium D和Pentium EE的是945/955系列，而915/925是不能支持的，在915/925主板上就算是能夠開機，也只能使用雙核心其中的一個核心！

　　AMD雙核心處理器的簡介

　　AMD目前的桌面平臺雙核心處理器代號為Toledo和Manchester，基本上可以簡單看作是把兩個Athlon 64所采用的Venice核心整合在同一個處理器內部，每個核心都擁有獨立的512KB或1MB二級緩存，兩個核心共享Hyper Transport，從架構上來說相對於目前的Athlon 64架構並沒有任何改變。但與Intel的雙核心處理器不同的是，由於AMD的Athlon 64處理器內部整和了內存控制器，而且在當初Athlon 64設計時就為雙核心做了考慮，但是仍然需要仲裁器來保證其緩存數據的一致性。AMD在此采用了SRQ(System Request Queue，系統請求隊列)技術，在工作的時候每一個核心都將其請求放在SRQ中，當獲得資源之後請求將會被送往相應的執行核心，所以其緩存數據的一致性不需要通過北橋芯片，直接在處理器內部就可以完成。與Intel的雙核心處理器相比，其優點是緩存數據延遲得以大大降低。

　　AMD目前的桌面平臺雙核心處理器是Athlon 64 X2，其型號按照PR值分為3800+至4800+等幾種，同樣采用0.09微米制程，Socket 939接口，支持1GHz的Hyper Transport，當然也都支持雙通道DDR內存技術。

　　由於AMD雙核心處理器的仲裁器是在CPU內部而不是在北橋芯片上，所以在主板芯片組的選擇上要比Intel雙核心處理器要寬松得多，甚至可以說與主板芯片組無關。理論上來說，任何Socket 939的主板通過更新BIOS都可以支持Athlon 64 X2。對普通消費者而言，這樣可以保護已有的投資，而不必象Intel雙核心處理器那樣需要同時昇級主板。

　　下圖就是兩款Intel單雙核CPU的對比照片（左為雙核Pentium D 820，右為單核Pentium 4 670）。

　　你真的需要雙核處理器嗎？

　　當筆者問及很多消費者要買什麼配置的筆記本電腦時，大部分的消費者都不太清楚什麼樣的配置纔能滿足自己的需要。其實對於這個問題，可以逆向提問：『你買筆記本電腦做什麼？』變換問題之後，相信大部分的消費者都能夠回答，而90%的答案會集中在這麼幾項上：上網、聊天、文字處理、辦公、看電影、玩游戲。如果僅僅是這些應用，真的需要買雙核處理器嗎？

　　為了使大家對雙核處理器有個比較全面的了解，讓我們先從迅馳二代SONOMA平臺談起。Intel在SONOMA平臺上采用了PCI Express、SATA(部分機型)、DDR2內存、雙通道等新技術，就差一個『超線程』。

　　什麼是超線程？通俗的說來就是讓一顆處理器同時執行多個程序而共同分享一顆處理器內的資源，采用超線程技術的處理器在理論上像兩顆處理器一樣，在同一時間執行兩條指令，而沒有采用這一技術的處理器在任一時刻只能夠對一條指令進行操作。問題又出來了，為什麼Intel不在Yonah處理器上采用超線程技術呢？超線程技術雖然能把處理器中的兩個邏輯內核模擬成兩個物理芯片，進行多線程操作，減少了CPU的閑置時間，提高的CPU的運行效率，但它並不像兩個真正的處理器那樣具有獨立的資源，當兩個線程都同時需要某一個資源時，其中一個要暫時停止，並讓出資源，直到這些資源閑置後纔能繼續。因此超線程的性能並不等於兩顆CPU的性能，並且遇到不支持多處理器作業的程序時，還會降低處理器的性能。此外，超線程技術還需要芯片組、軟件支持，纔能比較理想的發揮該項技術的優勢。換句話說，超線程技術是明顯的『投入太多，產出太少』。

　　另一方面，Intel也迫切需要提高處理器性能，由於受到制造工藝上的限制以及成本過高的制約，單核心的奔騰M處理器在頻率和緩存上已經達到極限，並且如果再繼續盲目的提高運行頻率，還會帶來巨大的發熱量，這對筆記本電腦來說是很致命的。因此，在Napa平臺上采用雙核心設計的處理器，也是事態發展所必然的。

　　而所謂的雙核處理器就是將兩個物理處理器核心整合入一個內核中。事實上，雙核架構並不是什麼新技術，不過此前雙核心處理器一直是服務器的專利，如今開始向PC滲透。

　　講了這麼多關於超線程、雙核心的東西，主要是想闡明一個觀點，雙核心技術實際上是來接替超線程技術。正如前文所說，雙核心技術其實可以理解為兩個『物理』處理器，是一種『硬』的方式；而超線程技術只是兩個『邏輯』處理器，是一種『軟』的方式。因此，雙核心處理器的主要優勢是在處理多線程、多任務上，此外，集成的兩個物理核心還能提高處理器的整體性能，使雙核心處理器的性能要明顯強於單核心處理器。

　　雖然目前Windows XP-PRO等操作系統支持雙物理核心和四個邏輯核心，但這並不意味著所有軟件對雙核心都有優化。因此，在很多實際的應用中，雙核心的表現並不突出，比如在運行一些多媒體軟件、游戲和辦公軟件等單線程任務時，雖然雙核心處理器的執行效率確實比單核心處理器要高，不過達不到很多人的預期，這是因為處理器在執行指令時，實際上只有一個核心在工作，另一個核心基本處於空閑狀態，說的俗點兒就是有勁也使不上。那麼運行一些多個單線程任務呢，如果是比較簡單的任務，比如一邊上網一邊聽歌，恐怕你也不會感覺雙核處理器會快多少。不過，如果你一邊玩3D游戲，一邊在進行音頻或視頻處理的話，那麼這時纔能體會到雙核心的優勢，系統運行起來要比單核心處理器流暢很多。所以，要使雙核心處理器真正發揮作用，除非同時運行一些運算量比較大多任務處理，否則對於普通用戶而言，如果日常應用的程序都是單線程，雙核心處理器真有點奢侈之嫌。

　　那麼，雙核處理器對於哪些消費者比較適合呢？筆者認為雙核處理器主要針對是一些需要進行圖形、圖象處理的消費者比較合適，比如Adobe Photoshop和3D MAX等，這些軟件都是多線程程序，而雙核處理器在在執行多任務處理和多線程程序時，雙核心處理器要比同頻率的單核心處理器的性能要高大約50%-70%，甚至在某些應用下性能幾乎能提昇100%。

　　對於雙核心處理器，很多消費者還存在這樣一個誤解，認為其性能是單核心處理器的兩倍，而Intel在廣告和宣傳時似乎也片面的誇大了雙核處理器的性能。就拿同一核心的處理器來比較，雖然Yonah雙核處理器的性能比Yonah單核心處理器確實強很多，但由於技術上的原因，在同一頻率下性能大概只有後者的1.5倍而已。

　　當然，隨著雙核心處理器的強勢推出和逐漸普及，日後支持多線程的普通應用程序也會逐漸增多，對普通用戶而言那時雙核心處理器纔會真正發揮作用。

　　由此看來，對於普通消費者來說，單核處理器就已經足夠應付日常的工作和娛樂需求。雙核普及已是必然，Intel已經決定在07年前把雙核CPU的普及率達到90%以上，但電腦對消費者來說適用纔最重要，只要單核能滿足你的需求，現在單核還是首選，畢竟價格比雙核要低，而且在雙核的衝擊下，單核電腦今年的價格可能會低的讓我們大吃一驚。我們是消費者，降價總是好事，我們就拭目以待吧！