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多核CPU技术的发展与关键技术分析.pptx
双核和多核的出现和应用是必然的,从市场需要上看,双核和多 核也是符合市场需要的,处理器生产厂商也同时大力推广双核和多核处 理器,从目前发展形势上看,双核和多核处理器已经显露出自己无可比 拟的优势,也得到了用户的广泛信任和选购。未来的科技发展也寄予了 双核和多核处理器更多的厚望。这些都预示着双核以及多核处理器是未 来市场主流处理器的发展趋势。
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3.5 技术意义
多核处理器代表了计算技术的一次创新。 由于数字数据和互联网的全球化,商业和 消费者开始要求多核处理器带来性能改进, 这个重要创新就开始了;因为多核处理器 比单核处理器具有性能和效率优势,多核 处理器将会成为被广泛采用的计算模型。
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3.6 技术种类
单芯片多处理器(CMP)与同时多线程处理器 (SimultaneousMultithreading,SMT), 这两种体系结构可以充分利用这些应用的 指令级并行性和线程级并行性,从而显著 提高了这些应用的性能。
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英特尔推出的全 球第一颗通用型 微处理器4004
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第三章 多核CPU技术
3.1 技术简介 3.2 技术优势 3.3 技术瓶颈 3.4 技术原理 3.5 技术意义 3.6 技术种类
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3.7 技术应用 3.8 云计算 3.9 框计算
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3.1 技术简介
多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个 完整的计算引擎(内核)。多核技术的开发源于工 程师们认识到,仅仅提高单核芯片的速度会产生 过多热量且无法带来相应的性能改善,先前的处 理器产品就是如此。他们认识到,在先前产品中 以那种速率,处理器产生的热量很快会超过太阳 表面。即便是没有热量问题,其性价比也令人难 以接受,速度稍快的处理器价格要高很多。
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3.7 技术应用
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3.8 云计算
云计算(Cloud Computing)是分布式处理 (Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者 说是这些计算机科学概念的商业实现。
云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算 机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的 运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需 要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。
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3.2 技术优势
目前虽然单一的单线程程序无法体现出多 核处理器的优势,但是多核处理器依然为 程序设计者提供了一个很好的平台,使得 他们可以通过对原有的单线程序进行并行 设计优化,以实现更好的程序运行效果。
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3.3 技术瓶颈
要想让多核完全发挥效力,需要硬件业和软件业 更多革命性的更新。其中,可编程性是多核处理 器面临的最大问题。一旦核心多过八个,就需要 执行程序能够并行处理。尽管在并行计算上,人 类已经探索了超过40年,但编写、调试、优化并 行处理程序的能力还非常弱。
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1.2 从单核到多核
计算机上不断涌现的新兴使用模式让最终用户对 处理器的处理能力——即性能——提出了更高的 要求,并且对性能每年提高的幅度还在不断加速, 而多核技术是目前行之有效的方法。
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1.3 多核出现的必然性
在一个芯片上建造多个CPU内核,而不是建造单 个巨大的CPU。这样就可以在较小的能耗下,让 多个CPU共同工作,提高整体性能。摩尔定律告 诉我们芯片上的晶体管会以指数增长,我们就能 在一个芯片上建造越来越多的功能强大的CPU内 核,从而继续提高电脑的性能。
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3.4 技术原理
多核CPU就是基板上集成有多个单核CPU,早期 PD双核需要北桥来控制分配任务,核心之间存在 抢二级缓存的情况,后期酷睿自己集成了任务分 配系统,再搭配操作系统就能真正同时开工,2个 核心同时处理2“份”任务,速度快了,万一1个 核心死机,起码另一个还可以继续处理关机、关 闭软件等任务。
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第一章 单核过渡多核
1.1 概述 1.2 从单核到多核 1.3 多核出现的必然性
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1.1 概述
多核化趋势正在改变IT计算的面貌。跟传统的单 核CPU相比,多核CPU带来了更强的并行处理能 力、更高的计算密度和更低的时钟频率,并大大 减少了散热和功耗。目前,在几大主要芯片厂商 的产品线中,双核、四核甚至八核CPU已经占据 了主要地位。
多核CPU技术的发展与 关键技术分析
2009年12月12日
摘要
处理器的发展可谓日新月异,CPU对计算机性能的发挥起着至 关重要的作用,随着信息时代的到来,各层次的电脑用户对电脑的性能 提出了更高的要求,单核处理器已经不能满足人们日常工作生活所需。
伴随着数字化办公和数字生活的来临,这些未来科技的实现,需 要处理器拥有更高性能,以便提供给我们:更快的音频/视频编辑速度, 更流畅的媒体播放能力,更加绚丽的游戏性能,更迅速的系统响应速度 ,以及更强的多线程处理能力。而双核和多核处理器能大幅度提高PC的 工作效率。这也就表明双核和多核是未来科技发展的必然需要。双核和 多核处理器也必然能为这些需要提供充足动力。
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第二章 多核CPU发展
2.1 技术发展 2.2 发展历程
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2.1 技术发展
多核技术能够使服务器并行处理任务,而在 以前,这可能需要使用多个处理器,多核系统更 易于扩充,并且能够在更纤巧的外形中融入更强 大的处理性能,这种外形所用的功耗更低、计算 功耗产生的热量更少。多核技术是处理器发展的 必然。
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内含48个处理器核:Intel展示万亿级处理器第二代产品SCC
Intel12月2日展示了一款全可编程设 计的48核(由24个双核模块组成)单 芯片云计算处理器(SCC:Single-chip Cloud Computer)产品,可以处理最 大64GB的内存容量。这款处理器内 部集成了13亿个晶体管,是Intel 2007年发起的一项万亿级处理器研究 项目的第二代产品,其前代产品名为 “Polaris”,内含80个处理核心。 SCC与Polaris最大的区别便在 于前 者完全支持x86指令集,可以像其它 x86处理器如奔腾,酷睿那样运行x86 指令。