AMD的双核心构架
就连Intel也会承认,Pentium D的构架照现在这个样子把两个Pentium 4核心简单地粘合在一起并不是最令人满意的。 从功耗的角度来说,两个核心几乎不能被独立地控制(它们仍然被分派相同的电压,并必须以相同的功率状态运行),而且核心之间的所有通信必须在外部FSB上实现。下面的图表可以很好地阐明后面这一点。
Intel的Pentium D与AMD的Athlon64 X2的双核心构架
两个核心之间的任何通信不得不通过外部FSB来完成,而在外部总线上核心对核心的通信显然是较慢的。由于两个核心是在同一个Die上的,所以这显然没有意义。连Pentium D的65nm继任者(Presler)也同样会有这样的局限性。
由于K8构架的On-Die北桥,AMD的构架要精密复杂得多。虽然我们通常只讨论K8的On-Die内存控制器的好处,但对于双核心来说On-Die北桥才是极其重要的。与把核心之间的所有通信放在外部的FSB上不同,每个核心会把它的请求放在System Request Queue(SRQ)上,而当资源可用时,请求会被发送到适当的执行核心 - 完全不用超出CPU Die的范围。AMD的实现有许多的好处,而在多线程/多任务处理繁重的场景中,仅仅是由于这个执行细节就有可能让AMD拥有对Intel的性能优势。
AMD和Intel两家都无法消除的一个限制就是带宽。为了保持对现有Socket-940和Socket-939主板的兼容性,AMD不能增加它们的双核心处理器的针脚数量。这样的好处是AMD的双核心CPU可以在几乎所有的Socket-940和Socket-939主板上运转,但缺陷是内存总线保存在128-bit宽度下无变化,支持的最大内存速度仍是DDR400。所以当单核心Athlon 64和Opteron CPU获得了完整的6.4GB/s内存带宽时,现今的双核心CPU不得不让两个核心共享相同的内存带宽,而不是每个独占6.4GB/s。
AMD对这个问题的解决方案将诉诸于DDR2和新的插座,但目前并没有解决内存带宽限制。从内存带宽的观点来看,Intel如今处于更好的位置。在这一点上,它们的芯片组通过双通道DDR2-667控制器提供了比单个核心所需的更多的内存带宽。问题是Intel双核心CPU仍然运行在64-bit宽的800MHz FSB上,那使得Intel的问题主要是FSB带宽限制,而不是内存带宽限制。
向下兼容性
Intel的双核心Pentium D和Extreme Edition不能在任何以前的主板中运转,但就像我们在这篇文章的开头提到的,AMD更让我们激动不已。在这里,另外的惊喜来自于对单核心主板几乎100%的向下兼容性。我们说“几乎”是因为它并不是完全正确的;这里有逐条列出的说明:
- 在桌面系统上,Athlon 64 X2系列完全兼容所有的Socket-939主板。唯一要做的就是BIOS升级。
- 对于工作站/服务器,如果主板支持90nm Opteron的话,那只需要升级BIOS以支持双核心Opteron即可。如果主板不支持90nm Opteron,那就算你不好运了。
对于桌面系统用户而言,能够升级当前的Socket-939主板以支持将来的双核心是AMD送上的一份大礼。虽然它可能不会让主板厂商高兴地延长升级周期,但我们以前从未见过CPU厂商会这么照顾它们的用户。在Socket-A时代,即使有时不必更换主板,但大多数用户为了更好的芯片组仍然会这么做。AMD的构架决策让那些日子一去不复返了。双核心处理器的下一代应该会需要新的主板了,但如果用户最近已经购买了新的Socket-939桌面系统或Socket-940的话,那肯定会有完美的升级办法的。
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