多核CPU技术的发展与关键技术分析.pptx
多核处理器创新型多核处理器的发展
多核处理器创新型多核处理器的发展随着科技的不断发展，计算机的处理速度和性能意义着越来越大的要求。
为了满足这些要求，硬件设计工程师们创新性的发明了多核处理器。
多核处理器有着相比传统单核处理器更高的并行计算性能，几乎已经成为现代计算机的标配。
然而，为了不断满足越来越高的性能和效率需求，创新型的多核处理器也在不断地发展着。
多核处理器的诞生多核处理器最初产生于上世纪90年代，当时的生产力技术约为800nm-350nm。
由于处理器制造技术达到了极限，增加处理器主频变得越来越困难。
进而为多核处理器的应运而生创造了条件。
它通过增加处理器的核心数，实现了更高的计算效率和更快的运算速度。
而在2000年，英特尔推出了首款双核处理器。
这款CPU以其独有的“双核心”特征，迅速在市场上得到了广泛的认可。
多核处理器的发展及创新如今的多核处理器已经实现了更高的集成度，并将其化为更少的电源以降低功耗。
例如，英特尔的Haswell架构，将核心数量提高到了四个，并增加了一个GPU。
这一架构大幅度提升了处理器的计算能力和功耗效率。
更是出现了ARM的big.Little架构，该架构有大核心和小核心的不同类型的核心，以实现更高的多任务处理能力和更低的功耗。
此外，由于高性能计算需求的不断增加，以及应用程序的多样性和计算负载的不断增大，创新型的多核处理器正在不断地涌现。
比如，相比传统多核处理器更加注重计算质量的GPU，再如，GPU与CPU同时工作能够实现更高效的多任务处理，蒸汽式计算机也在应用中发挥着越来越重要的作用。
随着这些创新型的多核处理器的不断出现，能够满足越来越多领域的需求，如机器学习、图形渲染、气候模拟等，同时也将产生更多的就业机会，市场需求和技术发展越来越受到关注。
结语总之，多核处理器在计算机领域有着深远的影响。
未来，多核处理器将越来越多的应用在各个领域中。
创新型的多核处理器将继续不断涌现，以适应市场需求和技术发展的巨大需求。
多核处理器也将引领着计算机技术的不断进步，为人们带来更多的便利和效率。
多核芯片简介 微型计算机技术教学PPT课件
• Processing ，对称多处理）架构，且并行执行不 同的进程。
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多核处理器
• 在20世纪末，HP 公司和IBM 公司就已经提出了双核处理器 的可行性设计。
• 2001 年IBM 公司推出了基于双核的POWER4处理器，
• 随后，Sun 公司和HP 公司先后推出了基于双核架构的 UltraSPARC 及PA‐RISC 芯片，但当时双核处理器架构都 是在高端的RISC 领域，
• 2006 年Intel 公司和AMD 公司相继推出自己的双核处理器， 双核才真正进入主流的X86 领域。
• Intel 公司和AMD 公司之所以推出双核处理器，最重要的 原因是原有的普通单核处理器的频率难于提升，性能没有 质的飞跃。
• 1985 年，Intel 公司推出了Intel 80386 芯 片，之后又出现了许多高性能的32 位微处理 器，如Intel 80486 、Intel Pentium（奔腾） 等。
• 从20世纪90年代中期开始，32位微处理器芯片 的发展进入鼎盛时期。1995年11 月Intel 公 司推出了含550万个晶体管的Pentium Pro（高 能奔腾） 。
水，即指令预取、译码、执行、写回结果，浮点流
水又分为八级流水。
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CPU 核心架构的发展
• ③ Pentium Pro（高能奔腾）和Pentium Ⅱ （P Ⅱ ，奔腾Ⅱ ）采用P6 架构。
•
P6 架构与Pentium 的P5 架构的最大区别在于，
以前集成在主板上的二级缓存被移植到了
多核处理器与多核编程学习PPT教案
Pentium 4…
并行计算机
• 由一组处理单元组成，这组处理单元通过相互之间的通信与协作，以更快的速度共同完成一项大规模的计 算任务。
• 对称多处理器（SMP） • 一个计算机上汇集了一组处理器，各处理器之间共享内存子系统以及总线结构。
• 并行向量处理机（PVP） • 集群计算机
片上多核处理器架构
• 片上多核处理器（Chip Multi-Processor，CMP）就是将多个计算内核集成在一个处理器芯片中，从而 提高计算能力。
• 按计算内核的对等与否，CMP可分为同构多核和异构多核
• CPU核心数据共享与同步 • 总线共享Cache结构：每个CPU内核拥有共享的二级或三级Cache，用于保存比较常用的数据，并通 过连接核心的总线进行通信。
• 基于片上互连的结构：每个CPU核心具有独立的处理单元和Cache，各个CPU核心通过交叉开关或片 上网络等方式连接在一起。
• 给程序开发者带来的挑战
• 当系统最后选择启动到操作系统时，EFI需要提交包括处理器在内的有关信息。
操作系统对多核处理器的支持方法
• 调度与中断 • 对任务的分配进行优化。使同一应用程序的任务尽量在一个核上执行。 • 对任务的共享数据优化。由于CMP体系结构共享二级缓存，可以考虑改变任务在内存中的数据分布， 使任务在执行时尽量增加二级缓存的命中率。 • 对任务的负载均衡优化。当任务在调度时，出现了负载不均衡，考虑将较忙处理器中与其他任务最不 相关的任务迁移，以达到数据的冲突量小。
多核处理器发展趋势及关键技术
１１ 处理器由单核向多核的发展 在单核处 理 器 时 期， 为 维 持 处 理 器 进处理器制造工艺以提高 ＣＰＵ 主频； （２）提高指令执行效率，即增加每周期执行指令数（ｉｎ
ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｅｒｃｙｃｌｅ，ＩＰＣ）。 然而，这两种方法却会产生两方面的问题［１］。一方面，
通过改进制造工艺，可以在芯片上集成更多的电路从而获 得更高的时钟频率，但芯片的功耗与整个芯片的密度和运 行时钟频率成正比，因此必将以增加整个芯片的功耗作为 时钟频率提升的代价。如图１所示，到２００５年左右，处理 器芯片的功耗达到顶峰，其原因是当芯片的总功耗达到１００ 瓦时，计算机 降 温 系 统 不 再 能 够 轻 易 地 对 芯 片 进 行 冷 却。 因此，为了将 芯 片 的 功 耗 限 制 在 一 个 可 以 接 受 的 范 围 内，
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计算机工程与设计
２０１８年
不能再简单地提高芯片时钟频率以提高芯片性能。
图１ 芯片时钟频率、功耗及性能发展趋势 另一方面，为提高指令执行效率，目前的单核处理器 广泛使用指令流水线、超长指令字、超标量结构、超线程 技术等。但受限于单核处理器的执行能力，并没有从本质 上显著提升处理器系统的性能。随着技术的发展，处理器 核设计的复杂度已经停止增长，单芯片上可以集成的晶体 管数量的不断增加，使得系统设计者可以在单个芯片上放 置更多的处理器核，从而可以利用应用程序的线程／任务级 并行来提高处理器性能。如图１所示，在２０００年左右时钟 频率到达极 限 时，处 理 器 核 的 性 能 也 趋 于 饱 和。而 由 图 ２ 可知此时单个芯片上集成的核数开始迅速增长，且其增长 速度甚至比摩尔定律所提出的速度（每两年翻一番）更快。 这是因为设计者已经倾向于使用优化过的简单核而不再是 功耗巨大的复杂核。基于上述两个问题，在单核处理器性 能提升遇到瓶颈的情况下，处理器开始朝着多核方向发展。
cpu.ppt
1978年 的CPU
Intel 80486 Intel 80386 1989年80486处理 器面市，它集成了 125万个晶体管， 时钟频率由25 MHz 逐步提升到33 MHz 、40 MHz和50 MHz 。.
Intel 80286
1982年推出的Intel 80286 虽然是16位芯 片，但是其内部已包 含了13.4万个晶体管 ，时钟频率也达到了 前所未有的20 MHz。 其内、外部数据总线 均为16位，地址总线 为24位，可以使用16 MB内存，工作方式包 括实模式和保护模式 两种
1974年的CPU
1974年Intel公司又推 出了8080CPU（如图 所示），然后在1976 年推出了8085CPU， 它们都是8位处理器。
1978年，Intel公司生产 出了具有16位处理能力 的CPU 8086，如图所示。 1979年，Intel公司又开 发出8088CPU，它有40 针脚，集成了29 000个 晶体管，时钟频率为 4.77MHz。8086和8088 问世后不久，Intel公司 就开始对它们进行改进， 把更多的功能集成在芯 片上，这样就诞生了 80186和80188，这两款 微处理器内部均以16位 工作。
Intel 8086／8088
Intel 8080／8085
Intel 4004 1971年Intel公司推 出了世界上第一款 微处理器4004。这 是第一个用于个人 计算机的4位微处 理器，它包含2300 个晶体管，由于性 能很差，市场反应 冷淡。 在4004之后，Intel 公司又研制出了 8080处理器和8085 处理器，加上当时 美国Motorola公司 的MC6800微处理 器和Zilog公司的 Z80微处理器，一 起组成了8位微处 理器家族。
cpu课件 ppt
目录
• CPU基础知识 • CPU发展历程 • CPU性能指标 • CPU的种类与选择 • CPU的安装与维护 • CPU在计算机系统中的地位和作用
01
CATALOGUE
CPU基础知识
CPU的定义与功能
总结词
CPU是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令，处理数据和控制计算机各 部分协调工作。
ARM指令集
适用于移动设备和嵌入式系统，具有 低功耗和高效能的特点。
如何选择合适的CPU
01
02
03
04
根据用途选择
根据使用需求选择不同类型的 CPU，如办公、娱乐、游戏
、设计等。
考虑性能与价格
在预算范围内选择性能最佳的 CPU，避免过度投资或性能
不足。
考虑升级与扩展性
选择具有良好升级潜力和扩展 性的CPU，以满足未来需求
详细描述
CPU，全称为中央处理器，是计算机中最重要的核心部件，负责执行程序中的 指令，处理数据和控制计算机各部分协调工作。它是计算机的"大脑"，负责解 析和执行指令，处理数据，控制输入输出设备等操作。
CPU的组成结构
总结词
CPU由运算器、控制器、寄存器等组成，各部分协同工作完成指令的执行。
详细描述
制程工艺
要点一
总结词
制程工艺是指制造CPU的半导体技术工艺，它决定了CPU 的集成度和功耗。
要点二
详细描述
制程工艺是制造CPU的关键技术之一，它决定了CPU的集 成度和功耗。制程工艺越先进，意味着半导体技术越成熟 ，能够将更多的晶体管集成到更小的面积上，从而提高 CPU的性能。同时，制程工艺越先进，CPU的功耗也会相 应降低，提高能源利用效率。
chapter11_多核处理器
多核处理器动力三：并行结构的发展
• SIMD结构
• 早期Cray向量机，现代CPU的SIMD短向量指令（128、256、512位）
• SMP结构：多核共享存储
• 早期多路服务器/工作站（DEC、SUN、SGI），现在片内多核
• CC-NUMA结构：更多核共享存储
• SGI、IBM、HP高端服务器，几十到上千路共享内存服务器
• 多个处理器核间共享片上Cache如何组织及维护一致性？
• Cache一致性协议：片上Cache结构及Cache一致性协议
• 多个核处理器核间如何实现通信？
• 片上互连结构
• 多个处理器核间如何实现同步？
• 多核同步机制：互斥锁操作（lock）、路障操作（barrier）
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多核处理器的访存结构
Reg File P2P1P0
• 众核：同构基于分片（tile based）
• 典型：GPU, Tile64 • 处理器核的个数：64 / 128 / 512 / 1024
GbE 0
GbE 1 Flexible IO XAUI MAC PHY 1 Serdes
• 带有协处理器的异构多核
• 典型：CPU+GPU、CPU+众核、CELL • 通用处理器＋专用的协处理器（如GPU、智
2
多核处理器的发展演化
3
多核处理器
• 多核处理器历史
• 美国斯坦福大学的多核处理器项目Hydra（1994年，学术界最早） • IBM Power4双核处理器（2001年IBM公司） • AMD于2005年推出第一款x86架构双核处理器； • Intel于2006年推出第一款酷睿2双核处理器 • 国内2009年推出四核龙芯3A处理器
《cpu发展史》课件
服务器
服务器是提供网络服务的计算机，其CPU通常采用多核设 计，具备高可靠性、高性能和高扩展性等特点。服务器 CPU能够处理大量数据和网络请求，为各种应用程序提供 稳定、高效的服务。
随着云计算和大数据技术的不断发展，服务器CPU的性能 要求也越来越高，需要具备更高的运算速度和数据处理能 力。
嵌入式系统
指令集的优化
03
04
运算速度大幅 提升
第四代CPU的特征
01
超大规模集成电路
02
多核处理器的出现
03 04
并行处理能力增强 支持多媒体处理和游戏性能优化
多核处理器的出现
提高处理器性能
支持多任务处理和并行计 算
降低功耗和散热问题
广泛应用于服务器、桌面 和移动设备
03 CPU的制造工艺
微米级制造工艺
量子计算和神经网络处理器的兴起
量子计算
01
利用量子力学的特性进行计算的新型计算模式，具有超强的并
行计算能力和指数级加经元网络的处理器，适用于人工智能、机器学习等
领域，具有高效的学习和推理能力。
量子计算和神经网络处理器的融合
03
随着技术的不断发展，量子计算和神经网络处理器将有可能实
第一代CPU采用真空管作为基本 元件，代表机型为UNIVAC I。
02
第一代CPU运算速度较慢，可靠 性也不高，但它的出现奠定了计 算机的基础。
02 CPU的发展历程
第二代CPU的特征
晶体管代替电子管 体积缩小
逻辑运算能力增强 功耗降低
第三代CPU的特征
01
集成电路代替 晶体管
02
高速缓存的出 现
异构计算的发展
异构计算
是指将不同类型的处理器（如 CPU、GPU、FPGA等）结合使用 ，以实现更高效、更灵活的计算 能力。
多核处理器技术趋势分析
多核处理器技术趋势分析摘要：多核技术能够使服务器并行处理任务，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。
多核架构能够使目前的软件更出色地运行，并创建一个促进未来的软件编写更趋完善的架构。
标签：多核技术趋势多内核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)，多核处理器是单枚芯片(也称为“硅核”)，能够直接插入单一的处理器插槽中，但操作系统会利用所有相关的资源，将它的每个执行内核作为分立的逻辑处理器。
通过在两个执行内核之间划分任务，多核处理器可在特定的时钟周期内执行更多任务。
多核技术能够使服务器并行处理任务，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。
多核架构能够使目前的软件更出色地运行，并创建一个促进未来的软件编写更趋完善的架构。
尽管认真的软件厂商还在探索全新的软件并发处理模式，随着向多核处理器的移植，现有软件无需被修改就可支持多核平台。
操作系统专为充分利用多个处理器而设计，且无需修改就可运行。
为了充分利用多核技术，应用开发人员需要在程序设计中融入更多思路，但设计流程与目前对称多处理(SMP) 系统的设计流程相同，并且现有的单线程应用也将继续运行。
得益于线程技术的应用在多核处理器上运行时将显示出卓越的性能可扩充性，此类软件包括多媒体应用(内容创建、编辑，以及本地和数据流回放)、工程和其他技术计算应用以及诸如应用服务器和数据库等中间层与后层服务器应用。
多核处理器主要具有以下几个显著的优点：控制逻辑简单：相对超标量微处理器结构和超长指令字结构而言，单芯片多处理器结构的控制逻辑复杂性要明显低很多。
相应的单芯片多处理器的硬件实现必然要简单得多。
高主频：由于单芯片多处理器结构的控制逻辑相对简单，包含极少的全局信号，因此线延迟对其影响比较小，因此，在同等工艺条件下，单芯片多处理器的硬件实现要获得比超标量微处理器和超长指令字微处理器更高的工作频率。
多核、众核技术课件
线延迟变长
在众核设计中进行集中控制变得困难，如何采用更分布式的方式完成结 构设计？如何在分布的结构中实现共享数据的分发传播？如何在分布的 结构中实现高效的核间互斥并发操作？
------Tilera-Gx72-Raw结构
作者：杨颖超
4.1Tilera-Gx72
这是Tilera公司今年2月19发布的一款新的72核心的微 处理器。 Tilera-Gx72还包含了多项Tilera的特有技术：iMesh二 维互联、DDC分布式缓存一致性以及TileDirect I/O技术等， 提供了4个DDR3内存控制器，以及带有100Gb以太网的片 上 I/O 、 8 个可配置为 32 个 1GbE 端口的 10GbE 端口、以及 ４个 PCI-E 端口。芯片主频为 1.2GHz ，带有 23MB 缓存， 16个内核可用于NIC功能。
作者：傅雪雪/张伟育
3.1 多核技术主要研究内容
并行编程 多核中的能源
核心内部的延迟
3.1.1并行编程
多核的成本优势与并行化计算与计算机性能上的需 求相结合，促进了多核并行编程。
美国斯坦福大学在20 世纪90 年代中期就开始了多核处理 器的研究。他们是目前学术界非常活跃的研究小组之一， 研究范围包括体系结构、应用程序分析研究，以及目前 处于热点的并行编程模型-事务存储。 日本的早稻田大学在20 世纪末就开始发表有关多核处理
Tilera-Gx72处理器结构图
内存控制器 系统集成
mpipe多核可编程智能引 擎系统提供线速数据包 分类，负载平衡和数据 包缓冲管理处理等操作
串行总线
网络端口
IO流接口
系统集成
芯片带有2个USB 2.0、1个主机接口。4个I2C接口。1个 SPI主接口，2个高速UART接口及48个中断引脚和JTAG 端口。 串行总线
多核cpu技术
多核cpu技术摘要多核心，也叫多微处理器核心是将两个或更多的独立处理机封装在一起的方案，通常在一个集成电路（IC）中。
双核心设备只有两个独立的微处理器。
一般说来，多核心微处理器允许一个计算设备在不需要将多核心包括在独立物理封装执时行某些形式的线程级的并行处理（Thread-Level Parallelism，TLP）这种形式的TLP通常被认为是芯片级多处理（Chip-level Multiprocessing，CMP）。
“多核心”、“双核心”的定义在字面使用中有一定差距。
他们通常指某些种类的中央处理器，但是某些时候也应用到DSP（Digital signal processors, ）和SoC（system on chip）中。
另外，某些情况中只适用于在同一个集成电路中的多核心微处理器。
这些人将同一封装中集成的独立微处理器芯片称做“多处理模块”，“双核心”等。
我在这里像大家介绍的是在同一集成电路中集成的CPU。
关键字多核心，双核心，DSP，SoC引言根据摩尔定律，微处理器的速度以及单片集成度每18个月就会翻一番。
经过多年的发展，目前通用微处理器的主频已经突破了4GHz，数据宽度也达到64位。
在制造工艺方面也同样以惊人的速度在发展，0.13um工艺的微处理器已经批量生产，90nm工艺以下的下一代微处理器也已问世。
照此下去，到2010年左右，芯片上集成的晶体管数目将超过10亿个。
因此，体系结构的研究又遇到新的问题：如何有效地利用数目众多的晶体管？国际上针对这个问题的研究方兴未艾。
多核通过在一个芯片上集成多个简单的处理器核充分利用这些晶体管资源，发挥其最大的能效。
随着VLSI工艺技术的发展，晶体管特征尺寸不断缩小，使得晶体管门延迟不断减少，但互连线延迟却不断变大。
当芯片的制造工艺达到0.18微米甚至更小时，线延迟已经超过门延迟，成为限制电路性能提高的主要因素。
在这种情况下，由于CMP(单芯片多处理器)的分布式结构中全局信号较少，与集中式结构的超标量处理器结构相比，在克服线延迟影响方面更具优势。
计算机的核心CPUPPT课件
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4 CPU的缓存Cache
缓存（Cache）的作用是为CPU和内存在数据交换时 提供一个高速的数据缓冲区。当CPU要读取数据时，首 先会在缓存中寻找，如果找到了则直接从缓存中读取， 如果在缓存中未能找到，CPU才会从主内存中读取数据。 CPU缓存一般分为L1 Cache 、L2 Cache和 L3 Cache 。
目前Intel CPU常见的接口有：LGA1156、LGA1155、 LGA1151。高端市场：LGA1366和LGA2011
.ห้องสมุดไป่ตู้
所谓“封装技术”是一种将集成电路用绝缘 的塑料或陶瓷材料打包的技术。以CPU为例 ，我们实际看到的体积和外观并不是真正的 CPU内核的大小和面貌，而是CPU内核等 元件经过封装后的产品。
LGA全称是Land Grid Array，直译过来就是栅格阵列封装， 与英特尔处理器之前的封装技术Socket 478相对应，它也 被称为Socket T。主要在于它用金属触点式封装取代了以 往的针状插脚。而LGA1151，顾名思义，就是有1151个触 点。
Socket 478
LGA1150 和LGA1151
Skylake核心架构
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CPU的架构是指CPU采用的生产工艺, 就是CPU内部结 构，换句话说就是内部晶体管的排列方式，不同的微架 构有不同的排列方式。 ，
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2 CPU的接口
CPU的接口（针脚）是指CPU与主板之间的连接方式， CPU的接口根据CPU的核心的不同而不同，CPU诞生 初期是直接焊接在主板上的，后来逐渐独立出来，也 就有了各式各样的接口（针脚）。
多核处理器的关键技术及其发展趋势
0引言多核处理器也称为片上多处理器(chip multi-processor ，CMP )，或单芯片多处理器。
自1996年美国斯坦福大学首次提出片上多处理器(CMP )思想和首个多核结构原型，到2001年IBM 推出第一个商用多核处理器POWER4，再到2005年Intel 和AMD 多核处理器的大规模应用，最后到现在多核成为市场主流，多核处理器经历了十几年的发展。
在这个过程中，多核处理器的应用范围已覆盖了多媒体计算、嵌入式设备、个人计算机、商用服务器和高性能计算机等众多领域，多核技术及其相关研究也迅速发展，比如多核结构设计方法、片上互连技术、可重构技术、下一代众核技术等。
然而，多核处理器的技术并未成熟，多核的潜力尚未完全挖掘，仍然存在许多待研究的问题。
1多核处理器介绍多核处理器将多个完全功能的核心集成在同一个芯片内，整个芯片作为一个统一的结构对外提供服务，输出性能。
多核处理器首先通过集成多个单线程处理核心或者集成多个同时多线程处理核心，使得整个处理器可同时执行的线程数或任务数是单处理器的数倍，这极大地提升了处理器的并行性能。
其次，多个核集成在片内，极大地缩短了核间的互连线，核间通信延迟变低，提高了通信效率，数据传输带宽也得到提高。
再者，多核结构有效共享资源，片上资源的利用率得到了提高，功耗也随着器件的减少得到了降低。
最后，多核结构简单，易于优化设计，扩展性强[1-2]。
这些优势最终推动了多核的发展并逐渐取代单处理器成为主流。
在整体结构设计上多核处理器与传统的单处理器相比，多核内部结构没有固定的组织形式，可以有很多种实现方式。
各个研究机构和厂商根据自己的应用目标设计出结构完全不同的多核结构。
虽然如此，但在已有的多核处理器中仍存在几种比较典型的结构，它们分别代表了多核处理器结构中的某一类特点，而Hydra 、Cell 和RAW 处理器就是3种典型的结构。
1.1Hydra 处理器Hydra 处理器是1996年美国斯坦福大学研制得一个集成了4个核心的处理器，这在当时是一种新型的处理器结构。
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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。
4
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。
5
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。
2
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
3
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
8
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。