基本介紹
- 中文名：多核時代
- 發布時間：2006年秋季
- 英特爾總裁：保羅·歐德寧
- 第一款：於今年11月份出貨
四核處理器,性能提升,出貨計畫,多核將帶來什麼,多核戰場,領占市場,整合產業鏈,壟斷行業,意義重大,艱辛的多核之路,散熱問題,技術局限,多核需產業鏈共同努力,虛擬技術,沒有本質改變,系統工程,CPU常見名詞解釋,主頻,外頻,製造工藝,封裝形式,評論：用戶冷靜關注功效,
四核處理器
性能提升
英特爾在IDF上宣布的新品計畫中透露，第一款四核處理器將於今年11月份出貨，主流的英特爾酷睿2四核處理器將在2007年第一季度出貨。其中，在PC市場的目標用戶為熱衷電腦遊戲的人群和內容創作者，命名為英特爾酷睿2四核處理器至尊版。英特爾聲稱，與現在的英特爾酷睿2雙核處理器至尊版相比，新的處理器性能將提升67%。而在伺服器方面，兩路伺服器的四核英特爾至強處理器5300（研發代碼為Kentsfield）系列也將於今年出貨。而為刀片伺服器設計的50瓦、低功耗的四核英特爾至強處理器L5310將於明年第一季度出貨。
出貨計畫
目前制定的出貨時間，全都早於英特爾最初公布的路線圖，而AMD也在不久之前宣布其將在明年中期，同時在兩大主力產品線桌面端和伺服器端銷售自己的“四核處理器”，今年晚些時候將推出一款名為“4×4”的產品，由兩塊處理器連線在同一塊高端主機板上構成。顯然，市場上的兩大晶片廠商目前將所有的“寶”都押在了“多核”上。
多核將帶來什麼
多核戰場
如此熱衷於雙核和多核的推廣，英特爾和AMD顯然是將多核看作是繼主頻速度、64位之後的又一個新的戰場。但是，多核的概念，最早並不是源於英特爾或者AMD。IBM、惠普公司早在上個世紀末就提出了雙核處理器概念，並推出了相應的產品。比如IBM的 Power 處理器、惠普的P A - 8 8 0 0 處理器。去年年底，Sun還推出了8核心的Sparc Ultra SPARC T1處理器。而今英特爾和AMD在x86市場上掀起的“核戰爭”，讓人們不禁想到這樣一個問題：他們的多核又意味什麼？
領占市場
對於英特爾來說，提前四核的出貨時間，不失為其在與AMD的競爭中極具能量的一招。在AMD以低價、64位上占先等手段在晶片市場取得長足進步以後，英特爾顯然從對手那裡學到了很多。首先是價格上的變化：在最近的一次價格調整中，英特爾的主力產品價格下降60%。“在目前整個市場橫向來看，英特爾在性價比上已經超過了AMD，形成了多年競爭以來的倒掛。目前市場流行的2.5GHz～3GHz的產品上，英特爾的價格比AMD的要低。”某電腦廠商主機板事業部經理說。其次是在考慮到和下游廠商的技術合作細節上，以前英特爾的CPU插座規格常常受到消費者和主機板製造商的抱怨，而現在，英特爾開始在這方面有所考慮，現在的產品都注意了和上一代產品的封裝管腳相同。“我們在系統級上的變化很少，主要是為了方便下游廠商的設計，相同的晶片組將會肩負著CPU一代一代傳承的作用。”英特爾平台套用創新同盟經理趙軍說。
整合產業鏈
除卻競爭的壓力，四核對於英特爾進一步整合產業鏈也有著重要的意義。業內人士認為，由於四核套用對於軟體提出很高要求，就意味著推動者需要具有強大的產業整合能力，牽引套用軟體商圍繞四核硬體環境開發應用程式。而目前，在晶片廠商里，英特爾占據了實力優勢，加上首發四核，“四核標準”可能成為英特爾的又一利器。
壟斷行業
這樣做的目的，從硬體上，可以進一步達到壟斷的目的。據一位台企主機板公司技術人員透露：“當在主機板上集成更多的CPU核心後，英特爾與AMD在悄然蠶食著其他外圍配套晶片企業的市場。”由此，未來大量硬體加速設備，經過程式最佳化，都可能由多核CPU承擔，而不再需要相應的晶片。所以，通過這種方式，“英特爾與AMD兩大CPU企業將可以利用多核集成搶占外設連線埠加速晶片企業大筆的生意。從而進一步使自己成為行業壟斷者。”該人士說，而這樣的情況，主機晶片組、WiFi無線網卡晶片就是先例。
意義重大
隨著技術的成熟，當多核為伺服器帶來足夠的性能提升以及更具競爭力的價格的時候，多核，更像是為x86架構與RISC架構的競爭提供了一個舞台，不僅是致力於x86伺服器的供應商可以與RISC廠商同台競技，國內伺服器廠商也因此而獲得了新的商機。多年來，RISC伺服器一直占據著高利潤的伺服器市場，儘管基於x86架構的伺服器在銷量方面遠遠超出RISC伺服器，但是50%以上的銷售額卻被RISC伺服器占據。“用戶選擇的標準永遠是性價比。如果說在四核或者多核以前，x86架構的伺服器產品在性能上與RISC架構的產品有差距的話，那么四核甚至是多核，就是彌補這個差距的良藥。同樣，無論是哪一個架構，只要能夠高效完成任務，就會獲得用戶的信賴。”王書貴說。所以，四核對於x86架構，可謂是意義重大。
艱辛的多核之路
那么，在選擇多核的意義如此重大的時候，多核，是不是目前能夠幫助計算設備提高性能唯一的途徑？選擇多核，是不是意味著在避免了舊的問題以後，就不會面臨新的問題？
散熱問題
技術局限
然而，對於這樣的解決方案，業界有些人士並不十分認可，在他們看來轉向多核，有可能會是一條艱辛的路。首先還是來自技術本身的局限。“即便是在製造上沒有大問題，就處理器的系統結構而言，多核處理器依然面臨很大問題。”《計算機世界》評測實驗室工程師吳挺說。他指出，如果僅僅簡單地考慮多核的物理連線，而沒有充分考慮到處理器的運行和使用模式，將極大限制處理器的利用率，尤其是在處理有資源衝突套用的時候，多個核心之間的資源調配就成了效率關鍵。在目前的算法條件下，還沒有更好的控制兩個以上處理器合理調配資源的方法。這並非因為無法實現更好的算法從而充分調配處理器資源，而是因為目前多核處理器普遍的算法相對比較簡單。算法無法知道具體的可用資源，並且硬體的搭配因為成本問題沒有充分考慮一些意外情況，因而，以“同類”思想考慮的處理器在面對“異類”運算時就會變得效率低下。這種情況，在遇到特殊套用情況的時候會更加明顯。
為了解決散熱問題而出現的多核解決方案，卻又在某種程度上被業界懷疑存在自己的散熱問題。根據外電報導，目前，英特爾和AMD即將推出的新款處理器在運行時的溫度都要比目前的處理器產品高一些，雖然現在還不知道具體會高出多少。業內人士指出，由於Kentsfield實際上是由兩塊Core 2 Duo處理器連線在同一塊晶片上組成，因此它的溫度勢必會比單塊Core 2 Duo處理器的溫度要高一些。同樣地，AMD公司的高級市場行銷副總裁帕特摩西德說，4×4系統的耗電量也將比單塊雙核處理器的耗電量要多一些。AMD公司計畫將4×4產品的耗電量降低到比同一系統使用兩塊獨立的處理器時的耗電量要低一些的程度，但是摩西德沒有具體說明AMD公司將怎樣實現這個目標。Mercury Research公司的分析師迪安麥卡倫說，Kentsfield和4×4都是面向高端用戶而設計，他們願意為系統的低溫表現和強大技術而多花點錢。但是，普通用戶是不太願意為此花錢的。
顯然，英特爾和AMD都不會再次讓功耗成為處理器發展的瓶頸的。目前英特爾已經基本完成了從90納米向65納米的轉移，現正在籌備45納米的工廠。當45納米製程工藝在四核上採用的時候，由於使用了更小典型電晶體元件，產品的功耗也會隨之降低。AMD也指出，其四核處理器產品的熱功耗將與現有的雙核晶片的熱功耗一樣。
多核需產業鏈共同努力
但是，一些業內專家認為，隨著一些新的套用的普及，電腦的溫度可能會再次升高。
虛擬技術
而對此，Allen認為，業界需要改變的是“人們的工作模式”。統一系統設計自動化專業公司Imperas的CEO Simon Davidmann表示，目前軟體開發商趨向於針對特定的結構編制軟體，“這是根本錯誤的”。他說。由此可見，從整體而言，業界還沒有完全準備好擁抱多核方法論。
沒有本質改變
那么，在缺乏相配套的軟體產品的支持下，目前的對稱多核處理器，作業系統對資源的分配和管理較單核並沒有本質的改變，就好像四車道跑三輛車與八車道跑三輛車的效果差不多。相反，由於多數軟體並沒有充分考慮到雙核乃至多核的運行情況，導致執行緒的平均分配時間以及執行緒之間的溝通時間大大增加，尤其是當執行緒需要反覆訪問記憶體的時候，電腦也許會變得很“遲鈍”。“核越多，並不一定意味著套用軟體的速度越快。”李獻說，“特別是對於最早的一些單執行緒的套用來說，多核的優勢並不明顯。”
“如果沒有配套的伺服器軟體，安裝了多核的計算機就好比一輛三輪車被裝上寶馬汽車的發動機，在安全行駛的狀態下，發動機的效率一樣很難實現。”一位不願透露姓名的業內人士介紹。吳挺也指出，實際上，英特爾很早就通過超執行緒技術實現了邏輯上的雙處理器系統，但這不過是對處理器閒置資源的一種充分利用而已，由於伺服器軟體的限制，多核的優勢很難充分發揮。而且，這種充分利用只有在特定的條件下才會見效，當它面對的是流水線比較長，或兩種互不交叉的運算時，多核的智商會低得和單核一樣。
系統工程
所以，“對於多核來說，並不僅僅是一個硬體技術的發展問題，”王書貴說，“它更多的是涉及整個產業鏈的，包括軟體、產業配套、市場教育等綜合平台系統的整體協調發展。” 多核是一個系統工程，僅有好的硬體，沒有與之配套的軟體，以及相關產業的跟進，是無法真正實現技術的商品化和產業化的。多核的出現，不僅是帶來了一個顛覆性的技術，它也將給行業發展戰略帶來革命性的轉變。多核時代的真正來臨，需要依靠伺服器軟體等多個行業向著並行化目標共同努力。
連結：
CPU常見名詞解釋
主頻
主頻也叫時鐘頻率，單位是MHz，用來表示CPU的運算速度。CPU的主頻=外頻×倍頻係數。很多人認為主頻就決定著CPU的運行速度，這不僅是片面的，而且對於伺服器來講，這個認識也出現了偏差。至今，沒有一條確定的公式能夠實現主頻和實際的運算速度兩者之間的數值關係，即使是兩大處理器廠家Intel和AMD，在這點上也存在著很大的爭議，我們從Intel的產品的發展趨勢，可以看出Intel很注重加強自身主頻的發展。像其他的處理器廠家，有人曾經拿過一塊1G的全美達來做比較，它的運行效率相當於2G的Intel處理器。
外頻
外頻是CPU的基準頻率，單位也是MHz。CPU的外頻決定著整塊主機板的運行速度。說白了，在台式機中，我們所說的超頻，都是超CPU的外頻（當然一般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的）。但對於伺服器CPU來講，超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主機板的運行速度，兩者是同步運行的，如果把伺服器CPU超頻了，改變了外頻，會產生異步運行，（台式機很多主機板都支持異步運行）這樣會造成整個伺服器系統的不穩定。
製造工藝
製造工藝的微米是指IC內電路與電路之間的距離。製造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展。密度愈高的IC電路設計，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更複雜的電路設計。現在主要有180nm、130nm、90nm三種。最近官方已經表示有65nm的製造工藝了。
封裝形式
CPU封裝是採用特定的材料將CPU晶片或CPU模組固化在其中以防損壞的保護措施，一般必須在封裝後CPU才能交付用戶使用。CPU的封裝方式取決於CPU安裝形式和器件集成設計，從大的分類來看通常採用Socket插座進行安裝的CPU使用PGA(柵格陣列)方式封裝，而採用Slot x槽安裝的CPU則全部採用SEC(單邊接插盒)的形式封裝。現在還有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封裝技術。由於市場競爭日益激烈，目前CPU封裝技術的發展方向以節約成本為主。
評論：用戶冷靜關注功效
無論如何，這些技術的真正埋單者終將是最終消費者，他們的看法將直接決定多核處理器的推廣速度。
現在看來，經過多年的歷練，日益冷靜的消費者們似乎有自己的想法。在走訪電腦賣場的時候，某些年輕的消費者們，對於目前英特爾和AMD主推的雙核有一定的認識，但是大部分的消費者表示，自己關心的並非是核的數量，而是如何幫助其解決在實際套用中遇到的問題，比如多任務時候的速度減慢、散熱、噪聲等問題。另外，價格也是消費者相對於“核的數量”更為關心的一個問題。一位普通的消費者告訴記者，在選購電腦的時候，“性價比”是考慮最多的問題，至於“雙核”還是“單核”還是更多的“核”，“只要告訴我能幹什麼就可以了，至於裡面的是多少核，我不是發燒友，不太關心”。該消費者的話或許不能代表全部用戶的意見，但是，在目前這個“套用靠前，體驗第一”的年代，誰能保證，對於“核”的概念，不會在將來某個時候，重現當年用戶對於主頻的忽略而追求套用本身價值的境況呢？
“由於還不知道英特爾的四核處理器會是什麼樣子，現在談四核伺服器還不成熟，”一位電信行業的技術工程師說，“但是可以肯定的是，用最少的錢，辦最多的事，也就是選擇性價比最高的伺服器產品，一直是我們追求的。”該工程師的話，也印證了業內分析師的觀點。
