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多核处理技术,改善计算机性能的创新手段

   为什么今天花1万元钱买的PC机,比1980年花1000万元买的计算机具有更高的性能?因为计算机制造技术的发展和计算机设计技术的创新成为计算机性能不断提升的双驾马车。
    集成电路制造技术到目前为止仍然遵守着摩尔定律。但该定律下,为提升处理器性能导致晶体管的数量大幅度增加,巨大的能耗、散热问题也日益凸显。虽然今天集成电路的加工工艺已经达到了划时代的65nm,但人们已经认识到,由于连线延迟、功耗等影响,依靠集成电路制造技术的无限发展来无限提高性能几乎是不可能的,专家估计,2015年将是摩尔定律的大限。
    另一方面,计算机设计技术的创新在20世纪80年代以后对计算机性能以每年50%以上的速度增长贡献巨大。总的来说,计算机设计技术的创新主要体现在以下几方面:指令级并行技术ILP(包括流水线技术、RISC技术、超标量技术、VLIW技术、分支预测技术、猜测执行技术、动态调度技术等)、存储器层次结构优化设计(Cache)技术、I/O技术、线程级并行技术TLP(包括并行多线程技术SMT、对称多处理技术SMP、片上多核处理技术CMP等)。
    多核处理技术是继多线程处理技术后,迄今为止最新的处理器设计技术,该技术的出现,成为计算技术领域的一次重大飞跃。
    所谓多核处理技术,就是在一个处理器基板上集成多个功能相同的处理器核心。由于处理器实际性能是处理器在每个时钟周期内所能处理指令数的总量。因此每增加一个内核,处理器将增加一套可执行的单元,所以处理器性能也就相应地大幅度增加。
    正因为如此,以INTEL、AMD为首的全球处理器巨擎莫不投入巨资于多核处理器的研发。
多核处理技术的主要优势:
  与单核处理器相比,多核处理器在一些应用领域带来了更为强大的动力,比如海量数据处理、大规模网络应用、复杂科学计算及大型图形建模为特征的企业级或行业关键应用领域,为用户带来了巨大的利益和价值,其主要优势体现在:
    1、提高处理器性能、降低功耗、节约成本。
 

           图中选择多核处理器的原因
    如图所示,相比以前的由分立处理器构成的多处理技术,多核处理技术将两个CPU放在一块硅片上,当两个CPU内核之间传送数据时,可以利用更短的距离和更快的总线速度的优势达到更高的性能。测试证明,多核处理技术性能超过SMP性能50%以上。
    同时,多核处理器中每个核心拥有独立的指令集、执行单元,可同时执行多项任务,能让处理器资源真正实现并行处理模式,其效率和性能提升要比超线程技术高得多。
   
    2、引入多核架构可全面增加处理器的功能(例如虚拟技术)
    虚拟化技术在2006-2007年将成为计算机平台的新亮点。无论是英特尔的VT技术还是AMD Pacifica技术,都可以让一台物理计算机虚拟出若干个虚拟的系统,这些虚拟系统能使用同样的计算机资源独立工作。换句话说,这些技术允许用户在他们的计算机上同时运行多个操作系统,以便每个操作系统解决特定的运算任务。比如,一个虚拟系统能够扫描病毒,另外的虚拟系统则可以执行应用程序、文字处理或者玩游戏。而虚拟技术的发展能够提供更好的保护、更高的资源使用率和更可观的商业运算市场价值。
    总而言之,基于双核处理器的服务器平台在处理能力、扩展性,稳定性、可靠性、易管理性等方面实现了更大突破,性价比更高,而且能更有效地保护用户的投资,与客户的业务实现共同成长。
    双核初露锋芒,厂家们一涌而上的喧嚣已如过眼烟云,大浪淘沙,市场才是“试金石”。作为国内率先研究双核技术的迈普通信技术有限公司,在国内首推的双核路由器MP7200具有同类产品两倍以上的性能和优异的多业务处理能力,并随着时间的推移和实际网络环境的考验,正闪耀出眩目的光环。
    其实,双核或多核只是基础设施,如何利用好该基础设施对整个系统尤为关键,这是双核或者多核技术对软件提出的一个严峻考验。
    迈普双核路由器MP7200以其专有技术:非操作系统裸核与操作系统核混合编程技术,用高复杂度的软件,实现了控制、转发、管理等多种业务的处理分担,确保转发业务的高效执行。高灵活性的软件,提供多业务的融合能力,如安全、路由、语音等,适应未来的网络发展和融合的趋势,为未来提供更高的可扩展性、保护用户投资。
    高性能多业务集中式的双核路由器能为用户打造多业务、高性能、高安全性的网络,这正是多核CPU肩负之使命。迈普将把握双核、多核技术的脉搏,利用创新性路由器技术,让用户花同样、甚至更低的成本,享受更强健、更稳定、更安全的无忧网络环境。
 
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