分析了六家服務器處理器廠家生產的雙核心處理器各自的技術特點。供網友參考。
服務器處理器有單路、雙路和多路(如4、8、16、64等);現在經常聽到“雙核心”處理器，什麼是“雙核心”處理器?目前有哪些廠家生產“雙核心”處理器呢?今天我們就帶著讀者的這些疑問來為為大家詳細進行解答。
所謂“雙核心”處理器就是采用獨立緩存的設計，將兩個核心整合在同一芯片上可以提高性能，能耗的增長得到控制，功率密度可以降低。將雙核心甚至多核心的緩存整合在一起，將緩存整合在一起理論上可以讓每個處理器核心以更快的速度存取更多的數據，晶體管數量也更為經濟;這樣的設計效率和成本符合技術和市場的發展方向。
雙核心處理器的一個主要特點是:它運行起來象是一個雙處理器架構，但實際上只是一個單處理器架構。因此軟件必須進行專門的設計才能夠充分利用多個核心。目前軟件中專門針對Hyper-Threading技術而設計的應用，在雙核心中也能夠充分體現出來。
從目前的工藝和技術發展程度看，處理器設計和生產商有充裕的能力提供更多的晶體管，而不是更高的頻率。從IBM、Sun的雙核心/多核心處理器的發展過程來看，將緩存分開來設計不是性能和成本最優的方案，但設計會比較簡單。Intel和AMD都面臨迫切的競爭壓力和制造工藝矛盾，在邁進雙核心處理器的過程當中，通過選擇較為簡單的方案，可以降低開發工作量、控制風險、縮短上市時間。
作為處理器領域的雙核心，英特爾和AMD 一直處於“此消彼漲”的膠著狀態，在2005年二者將爭奪雙核心處理器市場。英特爾將在2005年第4季度推出基於Itanium 2的雙核心處理器，3季度推出雙核心桌面微處理器。AMD的90納米工藝Opteron處理器已經正式出貨，而90nm SOI工藝的雙核心Opteron處理器將在2005年下半年推出，3季度將推出Athlon 64 4200+和FX-57處理器。而到2007年將推出具備四個內核的處理器產品。
一、 AMD的雙核心處理器
實際上，AMD的處理器現有架構最適合引入雙核心設計。AMD現有的Opteron處理器就可以通過HyperTransport總線互連。 AMD透露其雙核心處理器內部采用Crossbar架構互聯，預計是HyperTransport的一種變種，或者說是簡化。每個核心都有獨立的一級緩存和二級緩存，二級緩存的容量在512KB到1MB，看來每個核心的緩存容量與目前中檔的Athlon 64相當。
AMD雙核心處理器有CPU0和CPU1兩個內核，各自有獨立的1MB二級緩存，兩個處理器內核共享系統請求接口和分配閘門界面。同時，雙核心的處理器內建內存控制器HT0、HT1、HT2和分配閘門界面連接。AMD表示，雙核心處理器架構，可以在不提升處理器工作頻率的情況下，達到雙倍性能，同時AMD也表示，雙核心每個核心的功耗都已經降低，因此雙核心處理器功耗並不會很大。
AMD會給每個核心提供一個APIC ID，這樣任何新老軟件都很容易識別出是雙處理器或者是超線程處理器，軟件兼容性上不會有任何問題。另外，AMD雙核心處理器將支持SSE3指令集，許多人相信這是AMD通過AMD64與Intel進行的交叉授權的一部分。
AMD的雙核心處理器將采用Socket 940和939接口，前者面向工作站、服務器市場，可以支持最多8條DIMM;後者面向普通終端市場，最多支持4條DIMM。讓雙核心共享 Hypertransport接口和雙通道內存已經足夠，因此AMD不需要急於引進更復雜的接口，Hypertransport的頻率會提升到1GHz。 AMD甚至表示，雙核心處理器兼容於單核心Opteron處理器，現有的Opteron主機板只需要更新BIOS，就可以正常運行雙核心Opteron處理器。
二、Intel 的雙核心處理器
在最近的IDF上，Intel向外界展示了多款雙核心處理器，同時還對外公布了雙核心處理器的架構。Intel公司的雙核心處理器分成兩大類，第一類是在一個半導體模型中集成兩個單獨的核心，每個核心與前端總線之間都有一個獨立的接口，以Pentium D為代表。Pentium D處理器具備兩個核心，不支持超線程技術，每個核心在同一時刻只能運行一個線程。
另一類是比較獨特，這類處理器的兩個核心共享一個連接到前端總線的接口，以MP Paxville為代表。Paxville是一款服務器處理器，它所采用的共享接口架構同時也是一種最新的架構。目前，Intel 8500芯片組能夠對這款處理器提供最好的支持，一個Intel 8500芯片組能夠同時支持4個Paxville處理器(總共8個核心)。這款Intel 8500芯片組具備兩條前端總線，而每兩個Paxville處理器共享其中的一條。
Intel集成雙處理核心的Itanium處理器開發代號為Montecito，現在關於Montecito的相關資料還不錯，但目前知道其肯定會使用0.09微米工藝生產，而且它也是首款采用從Compaq購買Alpha技術的Intel處理器。“Montecito”版Itanium在一片硅片上同時集成了兩顆像“Madison”版Itanium處理器引擎。我們用紅色分別圈住了兩個內核。在Montecito圖片的頂部是L2緩存，優先權判決器被放置在中央。
盡管Montecito雙核心處理器能夠大大的提高性能但是它僅僅局限於A-0硅片。英特爾聲稱Montecito能夠在一片硅片上使性能提高1.5到2倍，並因此而感到自豪。眾所周知，當程序調用更多的線程和使用更多的高效判決法則時平均執行效率將會有進一步的提高。但是有重要的一點是我們要記住的，雙核處理器的性能增長不能夠超過 2倍。因此英特爾似乎正走著穩固的發展步伐。
Intel雙核心架構的出現，主要是為了解決單一處理器核心在芯片體積大幅增加、散熱問題惡化的前提下，頻率與性能提高卻很有限的問題。加上 Intel先前發布的超線程(HyperThreading)、虛擬化技術、64位兼容等技術，可望提升系統性能、刺激用戶購買欲望。
三、威盛的雙核心處理器
為了不讓AMD和Intel的雙核心處理器計劃的光芒把自己完全蓋掩，威盛科技(Via)也開始開發自己的雙芯(twin-core)x86處理器，預計將於2005年6月投放市場，而在6月上市更有可能讓他們成為第一家正式推出兩個核心的x86處理器的企業。
繼AMD和Intel宣布將在2005年推出雙核心處理器後，VIA也不甘落後，日前他們對媒體透露自己已經有了雙核心設計的產品。
與Intel和AMD的將2顆核心建立在單一硅片上的做法不同，VIA是把2顆Esther C7核心封裝在一起，同時借助IBM的90納米SOI技術，工作頻率1GHZ的雙核心產品功耗也僅僅只有3.5W，同時VIA表示處理器的最高頻率可以達到2GHZ。Esther也將加入VIA的Padlock以及ESA加密並且支持NV Bit。
雙芯(twin-core)處理器主要設計用途是高密度運算的服務器群，威盛的雙處理器同樣可以用於小型的Mini-ITX主板上，而客戶甚至可以在一個標准的1U服務器機架上安裝兩塊Mini-ITX主板，運行四顆雙芯處理器。
四、IBM的雙核心處理器
IBM公司目前正在為推出其新的90納米PowerPC 970FX處理器的雙核心G5而做最後的准備。新的雙核心名為“Antares”。被正式命名為PowerPC 970MP的芯片在每個AltiVec/Velocity Engine SIMD單元都擁有一個970核心和比970FX's多512KB的L2緩存，即L2緩存達到了1MB。但是新的芯片仍然沒有L3緩存的支持。
制造這款芯片的材料為全絕緣硅晶體(SOI)，但這並非此款產品的真正驚人之處:新款芯片的模型尺寸為13.23 x 11.63mm。這與現在流行的970和970FX芯片並不兼容。970MP將在970FX系列芯片的電源控制系統中有所改進，也就是說，新的電源控制系統將同步貫穿於雙核心CPU的兩個處理器。
這款芯片的最初頻率為3GHz，采用1GHz的前端主線頻率。
IBM在雙核心處理器Power4采用CMP技術(一個硅片上集成兩個64位超標量微處理器核心)的基礎上，進一步采用“Multi-chip Module(MCM)”封裝方式，將4個Power4組合成一個較大的封裝，類似一個8個CPU的SMP系統。隨後IBM推出雙核心Power5芯片。 Power5除采用更新的制造工藝外，還具有SMT能力。這樣，Power5將同時采用CMP和SMT，可以在單顆CPU上，獲得最多16個處理器的運算能力。
IBM新的雙核心Power 5是目前業界最先進的64位雙核心處理器。POWER5處理器每顆內含2億7千6百萬個晶體管的超強運算火力，其中雙核心的設計概念領先業界兩年以上;系統微分割讓POWER5每顆處理器最多可劃分為十個微分割區，可同時執行AIX 5L、Linux、OS/400等不同的操作系統，充份達到一機十用的效果。
五、SUN的雙核心處理器
SUN UltraSparc IV使用了兩個UltraSparc III核心，而且采用了與UltraSPARC III相同的Fireplane系統內部互連線路。UltraSPARC IV處理器采用TI的0.13微米工藝制造，內核尺寸為355平方毫米，包含6千6百萬個晶體管，有1.05GHz和1.2GHz兩個版本。
由於具有兩個內核，UltraSPARC IV的功耗也將近翻了一倍，1.2GHz版本將達到100W左右，而目前的UltraSPARC III的峰值功率僅為53W。
新一代雙核心UltraSPARC Ⅳ+處理器采用了德州儀器公司的90毫微米的工藝技術，它通過擴展的高速緩存、功能與轉移預測機制、增強的預取能力和新型的計算能力等新技術，將現有的UltraSPARC Ⅳ處理器的應用吞吐量翻了一番。
雙核心處理器UltraSPARC Ⅳ+處理器采用了片上多線程技術(CMT)，通過多個運算(或稱線程)的同時進行，繼續執行Sun的吞吐量計算戰略，以進一步提高系統的性能。同時，還有一組新的RAS(隨機存取存儲器)，使這一新的設計成為UltraSPARC系列處理器中最可靠的一員。
六、HP的雙核心處理器
惠普的雙核心處理器PA-RISC 8800，其每個 CPU的性能要比以前的PA-8700處理器高20～40%。並已經將這款處理器用到他們的服務器產品中。PA-RISC 8800工作頻率800MHz或是1GHz，系統帶寬6.5GB/s，可以支持最大24GB DDR內存。處理器內部則具有1.5MB的L1緩存，以及驚人的32MB L2緩存。
處理器芯片PA-8800設計72Mb 的DDR 單晶體管 (1-T) SRAM， 做為主機板上的二級加速緩存 (L2 cache)。這款處理器需要惠普的ZXT芯片組支持，ZXT芯片組比起之前的產品不僅降低了內存延遲，同時也提高了內存容量以及帶寬。
