四核三大优势：功耗虚拟化性能

作者: 王智超 出处:中关村在线　2007-03-28 14:33　   砖    好    评论  条 　进入论坛

阅读提示：本文将针对四核处理器的高性能、低功耗、虚拟化技术这三个技术层面向用户作一个简单的介绍,希望网友可以了解四核处理器为他们带来怎样的收益，与原有平台相比四核又有哪些性能提升。

自Intel 06年11月发布四核至强处理器之后到目前已经有将近半年的时间了。从市场角度来看，多数用户对四核处理器的接受程度远远小于双核，很多用户也在犹豫，究竟是买双核好还是买四核好，因为处理器的发展速度实在是太快了，双核还没有完全普及四核又来了，升级-淘汰-淘汰-升级，就这样反反复复地进行着。面对各式各样的处理器型号用户是也眼花缭乱，另外就四核的技术特点来看，很多用户都并不了解四核处理器可以为他们带来怎样的收益，与原有平台相比四核又有哪些性能提升。

高性能运算

四核Clovertown核心处理器同样采用酷睿微体系架构，我们可以把 Clovertown核心简单理解成为两个Woodcrest双核心的结合，采用这种架构具体优势表现在：服务器可以更快速、更低的功耗运行，创新技术可以保证系统安全稳定的运行，同时还可以为企业节省大笔开支。

Clovertown

根据英特尔的资料显示：目前的Core微架构拥有双核心、64bit指令集、4发射的超标量体系结构和乱序执行机制等技术，支持36bit的物理寻址和48bit的虚拟内存寻址，支持包括SSE4在内的Intel所有扩展指令集。Core微架构的每个内核拥有32KB的一级指令缓存、32KB的双端口一级数据缓存，2个内核共同拥有4MB共享式二级缓存。而在将来，英特尔很可能会对Core进行改良，以支持多核处理器的快速发展。在技术方面有如下几点提升：英特尔宽位动态执行技术、英特尔高级智能高速缓存、英特尔智能内存访问、英特尔智能功率管理技术。通过这些技术可以让四核处理器的性能大幅提升。官方提供的Sunguard软件模拟测试中，双核平台5120处理器用了22.83秒，升级到四核后，新平台完成该项测试仅花了14.33秒。

以MAXON公司的Cinema4D软件CineBench为例，在平台配置相同的情况下，我们分别运行一颗四核处理器和一颗双核处理器，测试结果如下：

 
四核（左）与双核（右）

四核处理器完成用时仅15秒，双核处理器用时为23秒，处理方面时间快了8秒，性能提高53%，Clovertown处理器在性能再次得到了证明。

低功耗
一般来说，核心越多功耗也就越多的说法是正确的。首先四核处理器需要集成更多的晶体管数量，传统90纳米制成的Prescott核心晶体管总数是1亿2500万个，最新的Woodcrest双核心处理器晶体管规模将突破3亿个，显然传统的90纳米制成是无法满足四核所需要的晶体管数量的，因此Intel新一代的四核处理器必须采用65纳米制成生产。

BIOS中的SpeedStep选项

除此之外，采用90纳米制程的处理器泄漏电流现象严重，这直接导致了处理器的功耗过高，所谓泄漏电流也就是指晶体管不管导通还是截止(开关)，均有电流流动。要想减少电流的流失，就必须提高电子迁移率，或者减少泄漏电流通道等泄漏电流降低技术的生产线，这些必须要借助65nm技术才能完成。不仅如此，Intel在新一代的处理器中都内建省电机制，也就是SpeedStep技术，在专业产品中加上DBS（Demand-Based Switching，依需求切换）技术。

总体来看CPU省电的功能也是用类似的方式运作，这需要主板BIOS与操作系统及处理器驱动程序的支持。驱动程序会监督系统工作的负载情况，当工作需求低时，处理器会自动降低核心频率与作业电压，当操作系统需要更多效能时，频率就会增加。英特尔的提供SpeedStep技术只有二个频率等级：最大与SpeedStep速度。
与双核心系统相比，四核计算机在高负载情况下的耗电与热度要略高一些，但在正常情况下大多数四核处理器的功耗要低于双核处理器的功耗，并且获得较高的性能提升。举一个例子：同样为1.86GHz主频的三颗至强处理器，分别是双核Xeon5120功耗65瓦特、四核E5320功耗80瓦特、L5320功耗是50瓦特，相比较来看四核系统温度与耗电会增加15∼20％，同时工作负载的处理时间减少15∼40％，当需求减少后，计算机可以更快返回低耗电模式，此状态下的耗电只比双核心多出一些，而双核心会在较高耗电状态下保持较长的时间。如果是长期使用四核处理器将为用户节约更多的电能。

虚拟化技术

Intel虚拟化技术(Intel Virtualization Technology)是Intel所设计和制造硅芯片技术的顶级元素之一，其中提供崭新且进一步增强的计算机运算技术，可以为家庭用户、商业用户以及信息管理人员实现更多的优势。

目前在市场上用户可以使用到的技术包括：Intel超线程(HT)技术和Intel EMT64位扩展技术；在今后按照规划Intel还将推出主动管理技术(Intel Active Management Technology)以及LaGrande技术(将着重于系统管理以及安全性)。

虚拟化技术演示

Intel虚拟化技术的优势是，可以在同一平台的独立数据分割上，执行多个操作系统和应用程序。有了虚拟化技术，同一部计算机就可以有多个“虚拟”系统的分身功能。同时虚拟化技术全面地增强了Intel平台功能，让以软件为基础的解决方案在稳定性和执行效能方面，都能显著提升。

在企业管理中，管理员可以针对不同单位所管理的PC群，隔离出不同的区块，以进行系统升级和维护，而完全不影响客户端用户的工作。信息管理人员可以配置一部商用个人系统，从而有效隔离软件的加载和病毒的攻击；还可以配置一部能够执行不同操作系统和软件的计算机，以应变不同的需求或支持旧版软件。此技术还可以有效整合多部服务器成为一个整体，在同一服务器上直接执行不同的应用程序和操作系统，让管理员的工作效率 (例如服务器的整合、旧系统的转移以及安全性防护工作) 能够提升。

家庭用户可以通过虚拟化技术配置虚拟分区，为多位使用者隔离系统环境，例如：将特定资源个别保留给计算机游戏、办公软件、个人数字视频等工作，从而更有效地杜绝病毒或黑客软件的入侵。

Intel虚拟化技术包含一系列的硬件增强技术，同时搭配著名软件开发商研发的软件，使Intel服务器和客户端平台能够有效、稳定地发挥虚拟化解决方案。

Intel虚拟化技术是Intel技术发展蓝图中不可或缺的基础组成，其中的焦点在于提升虚拟化技术和计算机运算的安全性，提供以硬件为基础之虚拟化解决方案，更广阔的升级空间。只要结合适当的软件，Intel虚拟化技术即可提升虚拟化解决方案的可靠性和支持范围，增强服务器的整合性和容错移转功能。针对客户端平台，Intel虚拟化技术可以协助最佳化软件提供更稳健的基础，使客户端虚拟化分割区的可用性和安全性更优异。

目前，Intel已经发布了具有Intel VT虚拟化技术的一系列处理器产品，包括桌面平台的Pentium 4 6X2系列、Pentium D 9X0系列和Pentium EE 9XX系列，还有Core Duo系列和Core Solo系列中的部分产品，以及服务器/工作站平台上的Xeon LV系列、Xeon 5000系列、Xeon 5100系列、Xeon MP 7000系列以及Itanium 2 9000系列；同时绝大多数的Intel新一代主流处理器，包括Merom核心移动处理器，Conroe核心桌面处理器，Woodcrest核心服务器处理器，以及基于Montecito核心的Itanium 2高端服务器处理器都将支持Intel VT虚拟化技术。

总结：

看完以上的文章有些用户会问：“我们服务器上所运行的软件是针对单核设计的，如果使用四核处理器软件还会支持吗？” 根据Intel官方的回答目前Intel已经与众多的软件开发商建立了良好的合作伙伴关系，市场主流软件产品都已经对四核处理器进行了重新优化，另外现有服务器中的老软件也可以平滑升级，会有专门的技术人员到企业进行帮助，用户完全可以不必担心升级的烦恼。另外今天新推出的单路3200系列四核处理器将成为低端市场的一个杀手锏。