微处理器

微处理器

SMP 和多核设计

SMP 对称多处理是指两个、四个或更多 CPU(成对)的配置,自20世纪90年代以来通常用于服务器、某些工作站和台式个人电脑。多核处理器是指单个 CPU 包含多个微处理器核心。

这款广受欢迎的升技双路主板于1999年发布,是首款支持SMP的PC主板。英特尔奔腾Pro是首款面向系统构建者和爱好者的商用 CPU。升技BP9支持两个英特尔赛扬CPU,当与支持SMP的操作系统(Windows NT/2000/Linux)配合使用时,许多应用程序的性能远高于单个CPU。早期的赛扬很容易超频,爱好者们使用这些相对便宜的CPU,其主频高达533Mhz,远远超出了英特尔的规格。在发现这些主板的后门后,英特尔在后续的CPU中移除了对倍频器的访问。

2001年,IBM发布了POWER4 CPU,这款处理器的研发历时五年,始于1996年,由250名研究人员组成的团队启动。为了实现这一不可能,IBM付出了巨大的努力,并通过远程协作以及指派年轻工程师与经验丰富的工程师合作等方式,最终成功研发出新的微处理器Power4。这是一款二合一CPU,性能提升了一倍以上,价格却只有竞争对手的一半,这在计算领域是一项重大进步。商业杂志《eWeek》写道:“全新设计的1GHz Power4比其前代产品有了巨大的飞跃。” Giga Information Group的行业分析师Brad Day表示:“IBM正在变得非常积极,这款服务器将改变游戏规则。”

Power4 荣获 “2001 年最佳工作站/服务器处理器分析师选择奖”,并打破多项纪录,包括在与美国电视节目《危险边缘!》(Jeopardy! )顶尖选手的比赛中获胜。

英特尔代号为 Yonah的CPU于2006 年 1 月 6 日发布,采用多芯片模块封装,包含两个芯片。在竞争激烈的市场中,AMD和其他公司纷纷推出新版多核 CPU。2001年,AMD 推出了支持对称多处理(SMP)的AthlonXP系列Athlon MP CPU;Sun 发布了八核 Niagara和Niagara 2;AMD的Athlon X2于2007年6月发布。各公司在速度方面展开了永无止境的竞争,事实上,要求更高的软件需要更强大的处理能力和更快的CPU速度。

到2012年,双核和四核处理器已广泛应用于个人电脑和笔记本电脑。新型处理器(类似于成本更高的专业级英特尔至强处理器)拥有更多核心,可以并行执行指令,因此软件性能通常会提升,前提是软件设计时考虑到了利用先进的硬件。操作系统支持多核和SMD CPU,许多软件应用程序,包括高负载和资源密集型应用程序(例如3D游戏),都经过编程以充分利用多核和多CPU系统。

目前,苹果、英特尔和AMD凭借多核台式机和工作站CPU在市场上占据领先地位。尽管它们经常在性能层面上互相超越。英特尔保持更高的频率,因此拥有最快的单核性能,而AMD由于其更先进的ISA和CPU制造工艺节点,通常在多线程例程方面处于领先地位。

多核/多CPU配置的多处理概念与阿姆达尔定律相关。

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