单核和双核处理器
自从英特尔推出双核处理器以来，双核以压倒性的力量向我们冲来。各大厂商纷纷在自己的双核电脑上投入巨资，仿佛我们已经进入了双核时代。双核电脑的迅速普及，对目前的单核电脑市场造成了巨大的冲击。随着双核电脑价格的不断走低，单核电脑逐渐捉襟见肘，价格不得不继续走低。各大厂商推出了自己的双核电脑，却给自己的单核电脑判了死刑。大家都知道电脑更新换代很快，很多人担心买完电脑马上就过时了。双核的出现自然成为了目前困扰消费者的问题。现在应该买双核还是单核的电脑？买单核担心明天就过时了，买双核的价格又比较贵，所以很多消费者都采取了等待，等双核的价格降下来。也许这也是今年五一期间电脑市场疲软的一个原因。今天就来讨论一下现在买双核还是单核的电脑！
双核已经深入人心，但是什么是双核，双核的概念是什么？先解开这个谜团吧！
什么是双核处理器？
所谓双核处理器，简单来说就是在一个CPU基板上集成两个处理器核，并通过并行总线将处理器核连接起来。双核并不是一个新概念，只是最基本、最简单、最容易的CMP(芯片多处理器)类型。其实在RISC处理器领域，双核甚至多核早已实现。CMP最早由美国斯坦福大学提出。其思想是在一个芯片中实现SMP(对称多处理)架构，并行执行不同的进程。早在上个世纪末，惠普和IBM就已经提出了双核处理器的可行性设计。2001年，IBM推出了基于双核的POWER4处理器，随后Sun和惠普也相继推出了基于双核架构的UltraSPARC和PA-RISC芯片。但此时双核处理器架构还在高端RISC领域，而不久前Intel和AMD相继推出了自己的双核处理器，双核才真正进入主流X86领域。
Intel和AMD之所以推出双核处理器，最重要的原因是原有的普通单核处理器主频难以提升，性能没有质的飞跃。由于频率难以提升，英特尔不得不在发布3.8GHz产品后宣布停止4GHz产品的计划。而AMD在实际频率超过2GHz后无法大幅提升，3GHz成为AMD难以逾越的坎。正是在这种情况下，为了寻找新的卖点，英特尔和AMD都举起了双核的大旗。
英特尔双核处理器简介
英特尔目前的桌面双核处理器代号为Smithfield，基本上可以认为是将奔腾4采用的两个Prescott核心集成到了同一个处理器中。两个核心* * *共用前端总线，每个核心都有独立的1MB的二级缓存，两个核心加起来2MB * *，但这和奔腾4 6XX系列处理器的2MB缓存明显不同。但由于处理器中的两个核有独立的缓存，所以需要保证每个物理核的缓存信息必须一致，否则会出现操作错误。比如a = 1记录在系统的内存数据区；如果第一个处理器核读写这个数据区并将其重写为A = 0，那么第二个处理器核的cache也必须更新为A = 0，否则在以后的操作中数据会出错。这样的过程就是缓存数据的一致性，也就是说双核处理器需要“仲裁者”来协调。为了解决这个问题，Intel把这个协调工作交给了北桥芯片(MCH或GMCH):当两个内核需要同步更新缓存在处理器中的数据时，需要通过前端总线，再通过北桥进行更新。虽然缓存的数据并不庞大，但由于需要通过北桥进行处理，无疑会带来一定的延迟，内核之间的通信也会变得缓慢，从而极大地影响处理器的性能。
英特尔目前的台式机双核处理器产品分为两个系列:奔腾D和奔腾至尊版(Pentium EE)。其中奔腾D包括820(2.8GHz)、830(3.0GHz)、840(3.2GHz)三款，采用800MHz FSB，面向主流市场。奔腾EE目前只有一款840(3.2GHz)，同样采用800MHz FSB，针对高端应用。奔腾D和奔腾EE均采用0.09微米工艺，LGA775接口；两者的主要区别在于奔腾EE支持超线程技术，而奔腾D不支持超线程技术，也就是说当超线程技术开启时，奔腾EE会被操作系统识别为四个处理器。
主板芯片组方面，由于北桥芯片在不同核的缓存数据处理和交换中起着重要作用，目前能支持奔腾D和奔腾EE的是945/955系列，915/925不能。就算能在915/925主板上开机，双核也只能用一个！
AMD双核处理器简介
AMD目前的台式机双核处理器代号为托莱多和曼彻斯特。基本上可以简单的看作是将Athlon 64采用的两个Venice内核集成到同一个处理器中。每个核心都有512KB或1MB的独立二级缓存，两个核心* * *享受Hyper Transport，与目前的Athlon 64架构基本相同。然而，与英特尔的双核处理器不同，AMD的Athlon 64处理器内部集成了一个内存控制器，Athlon 64是为双核设计的，但它仍然需要一个仲裁器来确保其缓存数据的一致性。AMD在这里采用了SRQ(系统请求队列)技术。工作时，每个核将其请求放在SRQ，当获得资源时，请求会被发送到相应的执行核，因此其缓存数据的一致性可以直接在处理器内部完成，不需要经过北桥芯片。与Intel的双核处理器相比，它的优势是缓存数据延迟大大降低。
AMD目前的桌面双核处理器是速龙64 X2，型号根据PR值分为3800+到4800+。同样采用0.09微米工艺，Socket 939接口，支持65，438+0 GHz的Hyper Transport，当然也支持双通道DDR内存技术。
由于AMD双核处理器的仲裁者在CPU而不是北桥芯片，所以主板芯片组的选择要比Intel双核处理器宽松很多，甚至可以说与主板芯片组无关。理论上，Socket 939的任何主板都可以通过更新BIOS来支持速龙64 X2。对于普通消费者来说，这样可以保护现有的投资，不需要和英特尔双核处理器同时升级主板。
下图是两个英特尔单核和双核CPU的对比照片(左边是双核奔腾D 820，右边是单核奔腾4 670)。
你真的需要双核处理器吗？
当笔者问很多消费者想买什么配置的笔记本电脑时，大多数消费者都不确定什么配置能满足自己的需求。其实对于这个问题，你可以反过来问:“你买笔记本电脑是为了什么？”改完题，相信大部分消费者都能回答出来，90%的答案会集中在以下几项:上网、聊天、文字处理、工作、看电影、玩游戏。如果只有这些应用，真的需要买双核处理器吗？
为了让大家对双核处理器有更全面的了解，我们先从迅驰的第二代SONOMA平台说起。英特尔在SONOMA平台上采用了PCI Express、SATA(部分型号)、DDR2内存、双通道等新技术，但只是“超线程”。
什么是超线程？一般来说是指一个处理器可以同时执行多个程序，共享同一个处理器中的资源。理论上，一个拥有超线程技术的处理器可以同时执行两条指令，而一个没有这项技术的处理器在任何时候只能运行一条指令。问题又出来了。英特尔为什么不在Yonah处理器上使用超线程技术？超线程技术可以将一个处理器中的两个逻辑核模拟成两个物理芯片进行多线程操作，减少了CPU的空闲时间，提高了CPU的运行效率，但它并不像两个真正的处理器一样拥有独立的资源。当两个线程同时需要某个资源时，其中一个线程不得不暂时停止，放弃资源，直到这些资源空闲。所以超线程的性能不等于两个CPU，遇到不支持多处理器作业的程序也会降低处理器的性能。此外，超线程技术还需要芯片组和软件的支持，才能充分发挥这项技术的优势。换句话说，超线程技术显然是“输入太多，输出太少”。
另一方面，英特尔也迫切需要提高处理器的性能。由于制造工艺和高成本的限制，单核奔腾M处理器在频率和缓存上已经达到极限，如果继续盲目提高工作频率，将会带来巨大的热量，这对笔记本电脑来说是非常致命的。所以在Napa平台上采用双核处理器是必然的。
所谓双核处理器，就是将两个物理处理器核心整合成一个核心。其实双核架构并不是什么新技术，只是双核处理器一直是服务器的专利，现在已经开始渗透到PC中。
说了这么多超线程和双核，主要是想明确一个点，双核技术其实就是要取代超线程技术。如上所述，双核技术其实可以理解为两个“物理”处理器，这是一种“硬”的方式；超线程技术只是两个“逻辑”处理器，是一种“软”的方式。所以双核处理器的主要优势就是可以处理多线程和多任务。此外，集成的两个物理核心还可以提升处理器的整体性能，使得双核处理器的性能明显优于单核处理器。
虽然Windows XP-PRO等操作系统目前支持双物理核心和四个逻辑核心，但这并不意味着所有软件都针对双核进行了优化。所以在很多实际应用中，双核的性能并不突出。比如在运行多媒体软件、游戏、办公软件等一些单线程任务时，虽然双核处理器的执行效率确实比单核处理器高，但也达不到很多人的预期。这是因为处理器执行指令时，实际上只有一个核心在工作，另一个核心基本处于空闲状态。说得好听点，不能用。运行几个单线程任务呢？如果是比较简单的任务，比如一边听歌一边上网，恐怕你不会觉得双核处理器会快多少。但是，如果你正在玩3D游戏，同时处理音频或视频，那么你可以实现双核的优势，系统运行比单核处理器流畅得多。所以要想让双核处理器真正发挥作用，除非同时运行一些计算量大的任务，否则对于普通用户来说，如果日常的应用程序都是单线程的，双核处理器确实有点奢侈。
那么，哪些消费者适合双核处理器呢？笔者认为双核处理器主要适合需要图形图像处理的消费者，比如Adobe Photoshop，3D MAX。这些软件都是多线程程序。当双核处理器执行多任务和多线程程序时，双核处理器的性能比同频率的单核处理器高50%-70%左右，甚至在某些应用中性能几乎可以提升65，438+000%。
对于双核处理器，很多消费者还是有这样一个误区，认为它的性能是单核处理器的两倍，而英特尔在广告宣传中似乎夸大了双核处理器的性能。拿同核心的处理器做对比。虽然Yonah双核处理器的性能要比Yonah单核处理器好很多，但是由于技术原因，在相同频率下，性能只有后者的1.5倍左右。
当然，随着双核处理器的强力推出和逐渐普及，未来支持多线程的普通应用会越来越多，到时候双核处理器才会真正对普通用户发挥作用。
从这个角度来说，对于普通消费者来说，单核处理器足以满足日常的工作和娱乐需求。双核CPU的普及是必然的。英特尔已经决定在2007年之前让双核CPU的普及率达到90%以上，但是电脑适合消费者才是最重要的。只要单核能满足你的需求，现在单核还是首选。毕竟价格比双核低，而且在双核的冲击下，今年单核电脑的价格可能还会低，让我们大吃一惊。我们是消费者，降价总是好事，所以我们就拭目以待吧！