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cpu-第章

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;Socket771接口的Xeon中,Xeon5000系列是667MHz或1066MHzFSB,而Xeon7100系列则是1066MHz或1333MHzFSB;Socket604接口的XeonMP除了XeonMP7000系列是667MHz或800MHzFSB之外则全部都是667MHzFSB。
   CedarMill核心CPU:
   CedarMill核心的CeleronD目前都是533MHzFSB,而CedarMill核心的Pentium4则都是800MHzFSB。
   Yonah核心CPU:
   目前CoreDuo和CoreSolo的T系列和L系列除了CoreDuoT2x50和CoreSoloT1x50是533MHzFSB之外都是667MHzFSB,而U系列则都是533MHzFSB;CeleronM4xx系列则全部都是533MHzFSB。
   PentiumD:
   目前除了Smithfield核心的PentiumD8X5系列是533MHzFSB之外,其它的Smithfield核心的PentiumD8X0系列和Presler核心的PentiumD9X0都是800MHzFSB。而PentiumD9X5系列是1066MHz的FSB。
   Core2Duo(酷睿2双核处理器):
   目前应用于桌面平台的Core2DuoE6x00系列都是1066MHzFSB,而即将推出的Core2DuoE4x00系列则是800MHzFSB;目前应用于移动平台的Core2DuoT5x00系列和T7x00系列则都是667MHzFSB,在推出第四代迅驰平台Santarosa时则会提升到800MHzFSB。
   Core2Extreme(酷睿2双核处理器至尊版):
   目前Core2ExtremeX6x00是1066MHzFSB,未来的Core2Extreme则将提升到1333MHzFSB。
   Itanium2:
   Itanium29000系列是400MHz或533MHzFSB,除此之外的所有Itanium2全部都是400MHzFSB。
   虚拟化技术
   虚拟化是一个广义的术语,在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。
   虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行,而在虚拟化技术中,则可以同时运行多个操作系统,而且每一个操作系统中都有多个程序运行,每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上;而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能,这两个模拟出来的CPU是不能分离的,只能协同工作。
   虚拟化技术也与目前VMwareWorkstation等同样能达到虚拟效果的软件不同,是一个巨大的技术进步,具体表现在减少软件虚拟机相关开销和支持更广泛的操作系统方面。
   纯软件虚拟化解决方案存在很多限制。“客户”操作系统很多情况下是通过VMM(VirtualMachineMonitor,虚拟机监视器)来与硬件进行通信,由VMM来决定其对系统上所有虚拟机的访问。(注意,大多数处理器和内存访问独立于VMM,只在发生特定事件时才会涉及VMM,如页面错误。)在纯软件虚拟化解决方案中,VMM在软件套件中的位置是传统意义上操作系统所处的位置,而操作系统的位置是传统意义上应用程序所处的位置。这一额外的通信层需要进行二进制转换,以通过提供到物理资源(如处理器、内存、存储、显卡和网卡等)的接口,模拟硬件环境。这种转换必然会增加系统的复杂性。此外,客户操作系统的支持受到虚拟机环境的能力限制,这会阻碍特定技术的部署,如64位客户操作系统。在纯软件解决方案中,软件堆栈增加的复杂性意味着,这些环境难于管理,因而会加大确保系统可靠性和安全性的困难。
   而CPU的虚拟化技术是一种硬件方案,支持虚拟技术的CPU带有特别优化过的指令集来控制虚拟过程,通过这些指令集,VMM会很容易提高性能,相比软件的虚拟实现方式会很大程度上提高性能。虚拟化技术可提供基于芯片的功能,借助兼容VMM软件能够改进纯软件解决方案。由于虚拟化硬件可提供全新的架构,支持操作系统直接在上面运行,从而无需进行二进制转换,减少了相关的性能开销,极大简化了VMM设计,进而使VMM能够按通用标准进行编写,性能更加强大。另外,在纯软件VMM中,目前缺少对64位客户操作系统的支持,而随着64位处理器的不断普及,这一严重缺点也日益突出。而CPU的虚拟化技术除支持广泛的传统操作系统之外,还支持64位客户操作系统。
   虚拟化技术是一套解决方案。完整的情况需要CPU、主板芯片组、BIOS和软件的支持,例如VMM软件或者某些操作系统本身。即使只是CPU支持虚拟化技术,在配合VMM的软件情况下,也会比完全不支持虚拟化技术的系统有更好的性能。
   两大CPU巨头Intel和AMD都想方设法在虚拟化领域中占得先机,但是AMD的虚拟化技术在时间上要比Intel落后几个月。Intel自2005年末开始便在其处理器产品线中推广应用IntelVirtualizationTechnology(IntelVT)虚拟化技术。目前,Intel已经发布了具有IntelVT虚拟化技术的一系列处理器产品,包括桌面平台的Pentium46X2系列、PentiumD9X0系列和PentiumEE9XX系列,还有CoreDuo系列和CoreSolo系列中的部分产品,以及服务器/工作站平台上的XeonLV系列、Xeon5000系列、Xeon5100系列、XeonMP7000系列以及Itanium29000系列;同时绝大多数的Intel下一代主流处理器,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Itanium2高端服务器处理器都将支持IntelVT虚拟化技术。
   而AMD方面也已经发布了支持AMDVirtualizationTechnology(AMDVT)虚拟化技术的一系列处理器产品,包括SocketS1接口的Turion64X2系列以及SocketAM2接口的Athlon64X2系列和Athlon64FX系列等等,并且绝大多数的AMD下一代主流处理器,包括即将发布的SocketF接口的Opteron都将支持AMDVT虚拟化技术。
   什么是TDP功耗
   TDP的英文全称是“ThermalDesignPower”,中文翻译为“热设计功耗”,是反应一颗处理器热量释放的指标,它的含义是当处理器达到负荷最大的时候,释放出的热量,单位为瓦(W)。
   CPU的TDP功耗并不是CPU的真正功耗。功耗(功率)是CPU的重要物理参数,根据电路的基本原理,功率(P)=电流(A)×电压(V)。所以,CPU的功耗(功率)等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。而TDP是指CPU电流热效应以及其他形式产生的热能,他们均以热的形式释放。显然CPU的TDP小于CPU功耗。换句话说,CPU的功耗很大程度上是对主板提出的要求,要求主板能够提供相应的电压和电流;而TDP是对散热系统提出要求,要求散热系统能够把CPU发出的热量散掉,也就是说TDP功耗是要求CPU的散热系统必须能够驱散的最大总热量。
   现在CPU厂商越来越重视CPU的功耗,因此人们希望TDP功耗越小越好,越小说明CPU发热量小,散热也越容易,对于笔记本来说,电池的使用时间也越长。Intel和AMD对TDP功耗的含义并不完全相同。AMD的的CPU集成了内存控制器,相当于把北桥的部分发热量移到CPU上了,因此两个公司的TDP值不是在同一个基础上,不能单纯从数字上比较。另外,TDP值也不能完全反映CPU的实际发热量,因为现在的CPU都有节能技术,实际发热量显然还要受节能技术的影响,节能技术越有效,实际发热量越小。
   TDP功耗可以大致反映出CPU的发热情况,实际上,制约CPU发展的一个重要问题就是散热问题。温度可以说是CPU的杀手,显然发热量低的CPU设计有望达到更高的工作频率,并且在整套计算机系统的设计、电池使用时间乃至环保方面都是大有裨益。目前的台式机CPU,TDP功耗超过100W基本是不可取的,比较理想的数值是低于50W。
   
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