科学技术

T博士开讲 IntelAMD特色技术名词解释

2020-08-16 02:16

 

  虚拟化技术、处理器指令集、如何区分“ES版”处理器和什么是制程工艺四个方面为大家白话解读了关于

  ,而另一家就是AMD。两家公司为了争夺处理器市场份额纷纷使出了看家本领来吸引消费。除了在前两期《T博士开讲》中白话解读的CPU共性特点之后,那么,今天笔者就为大家白话解读两家CPU厂商的特色技术看点。

  的Turbo Boost技术、AMD的Turbo Core技术、超线程技术、推土机的四模八核架构四个方面为大家深入浅出的介绍相应的技术特点。了解每个厂商的技术特点之后,选购适合你的处理器也就变得胸有成竹了。

  大家无论在选购电脑或者是处理器的时候,经常会听到经销商和我们推荐时说到:这款电脑的处理器能够自动超频,节能省电且性能表现优异。那么,这个技术实际上就是我们今天所要介绍的话题,这就是Intel的Turbo Boost技术。

  英特尔睿频加速技术是英特尔酷睿i7i5处理器的独有特性,也是英特尔新宣布的一项技术。这项技术可以理解为自动超频。当睿频加速之后,CPU会根据当前的任务量自动调整CPU主频,从而重任务时发挥最大的性能,轻任务时发挥最大节能优势。

  Intel Turbo Boost技术的中文叫法又称为“英特尔睿频加速技术”。英特尔睿频加速技术是英特尔酷睿 i7/i5 处理器的独有特性,也是英特尔新宣布的一项技术, 这个技术实际上可以理解为在处理器总功耗不变的情况下,处理器根据计算量的大小自动调整多核心的与关闭状态,同时,也会在适当提高运行主频,来提高效率。

  如果大家感觉非常抽象的话,那么,我们可以将这个技术拟人化理解。就拿这款六核酷睿i7-3960X来举例。把这颗CPU比喻为一个团队,那么,六核心就比喻为这个团队里共有六个人。那么,如果这六个人按照Turbo Boost技术去工作,就应该表现成这样。

  这团队里接到一个任务的时候,首先,先判断这个任务需要几个人去工作,当这个任务只需要三个人去工作的时候,我们可以先让另外三个人休息,那么,这三个人将会高效的完成任务,还能其他三个人暂时休息一下,避免造力资源的浪费。试想,没有Turbo Boost技术的话,不管任务有多么小,六个人总是一起做,虽然人手多,但是造成了大量的人力资源浪费。

  那么,把T博士这个形象的比喻想象成CPU的工作状态,就能够有效的节省电能和提高单个核心的工作效率,所以,常的人性化、智能化的一项新技术。

  和IntelTurbo Boost技术类似,AMD的Turbo Core也是能够实现自动超频,但是,并不完全一样;两家CPU厂商自动超频技术差别究竟在哪里?下面请大家跟随笔者来一探究竟,看看哪家的技术更先进,然后选择你所中意的那一种吧!

  Turbo Core译为动态超频技术,是由AMD提出并用于其多核产品上的一种智能调频技术。其目的是为了增强多核平台在运行不支持多核处理的程序时提高系统性能。

  大家在了解了Intel Turbo Boost技术之后,千万别觉得AMD的Turbo Core技术也不过如此,其实这家厂商的CPU技术还是有区别的。也就是说,其区别在于对AMD多核心处理器运行时闲置核心的电源管理上;例如有一颗六核处理器,如果软件在运行时对多核心处理器支持不好的话,将会有三个甚至多个核心被闲置,此时,AMD的Turbo Core技术将会把正在运行的核心提升频率,将闲置的核心关闭,以节省电能。

  同样AMD的Turbo Core技术也会将闲置的核心屏蔽,这样功耗就减少了一部分,同时,将省下的功耗加压给正在工作的核心上以提高运行频率,这样的巧妙设计将不会造成一点电能的浪费,非性化和智能化。

  大家参看上图可见,AMD Turbo Core技术一共有六种工作状态,根据不同情况下的负载,智能的与关闭闲置的核心,同样也能够实现降低功耗的目的。可见,Intel Turbo Boost技术和AMD Turbo Core技术在降低功耗与智能控制核心与关闭的技术上是通过不同的形式来达成的,不能完全混为一谈。

  当我们在电脑城选购电脑的时候,经常听到销售人员给我们介绍到:这款电脑是双核或者四核的处理器、500G硬盘、1G显卡……

  尽管销售人员并不是专业的IT业内人士,但是我们一定要擦亮眼睛,不能被销售人员的一时忽悠买到不如意的电脑。例如Intel酷睿i3系列处理器,销售人员告诉我们说这是四核处理器,实际上,这款处理器并不是四核的。

  采用超线程即是可在同一时间里,应用程序可以使用芯片的不同部分。虽然单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令,但是在任一时刻只能够对一条指令进行操作。而超线程技术可以使芯片同时进行多线程处理,使芯片性能得到提升。

  假如我们要想要购买一款拥有四核心的电脑,大家首先要搞清楚两个名词,一个是“物理四核”,另外一个是“虚拟四核”。这时如果听到销售人员和我们介绍说这是一款拥有物理四核处理器的时候,那么,我们就可以放心购买了。

  如果只是简单的说了一句这是四核处理器的电脑,那么,我们就该思考一下了,这是物理四核还是虚拟四核的呢?下面,笔者就为大家介绍一下什么是虚拟四核?虚拟四核和物理四核有什么区别?请大家接着往下看。

  这个神奇的“虚拟四核”实际上就是一个叫做“超线程技术”搞的鬼,大家结合上图可以看一下,两颗CPU都拥有两颗物理核心,蓝色的管状线条代表线程,(线程具体含义可在第一期《T博士开讲》中找到)大家可以看到,在不具备超线程技术的处理器中,这个处理器只能同时处理两个线程的任务,而拥有超线程技术的处理器中,同样也是两颗物理核心,但是,在超线程技术的支持下,分别将的物理核心再模拟成两个逻辑核心,这样一来,就变成了拥有同时处理四线程的能力,这也就是所谓的“虚拟四核”。

  在我们搞清楚了什么是超线程技术,选购电脑的时候就不会担心被不良商家忽悠上当啦!那么,之前咱们在讨论的Intel 酷睿i3到底是双核还是四核的?你明白了吗?答案是:物理双核,支持超线

  在2011年的十月份,AMD发布了核心代号为Bulldozer的推土机系列处理器。在Intel应用在其自家产品中多核心处理器上的超线程技术之后,AMD也不甘落后,提出了一种叫做“核心模块化”的概念。无论是Intel的超线程技术还是AMD的模块化技术,目的都是为了更加有效的利用处理器资源,提高运算效率。那么,到底是哪家的技术更加先进,下面请大家跟随笔者来了解一下。

  Bulldozer在核心设计方面每两个核心组成一个单独的单元(称之为“核心模块”,两块物理内核集成到一个模块中),比如双核处理器直需要集成一个模块就可以了,即使是八核处理器也只需要集成四个模块,这让产品生产及成本控制更加具有灵活性,处理器核心模块的两个核心各自拥有一级缓存,但是共享二级缓存和预取,解码单元,所有的“核心模块”共享8MB缓存和北桥模块。

  “Bulldozer”的翻译为推土机或者者,大家看到AMD为这个系列的处理器架构命名就猜到了这是个性能不俗的家伙。但是,这款处理器内置八个物理核心,,由于AMD分别两两将核心归为一个模块,这样,就形成了四个模块。

  下面咱们结合示意图来看,大家注意看图,AMD提出的模块化概念将两颗的物理内核调整架构之后放在一起形成了一个模块,协同工作,显然这是比两颗的物理核心运算效率更高,按照通俗的话来说,一个人的力量不突出,但是组成一个团队之后,就非常强大了;AMD的意图也就是这样的。

  当然,以上只是其中一个模块的示意,要是知道推土机这个名字可不是叫着玩儿的,它一共有八颗物理核心,按照每两颗物理核心组成一个模块的话,一共有四个模块,且这四个模块也是协同工作,运算性能不可小视。

  接下来,我们来看看Intel的超线程技术和AMD的模块化的优劣对比。如图所示,在面对多线程任务处理时,Intel采用的是将单个处理器核心模拟成两个逻辑核心处理多线程任务。超线程是走SMT线,但为了不走增加CPU物理核心数目的,AMD跟Intel相反,把2颗物理核心做成1颗核心,而不是用1颗物理核心来虚拟2个核心。这样的好处是,一是共享运算单元和缓存,提升效能;二是共享之后会节约晶体管(重复单元合二为一),而不是像SMT那样增加晶体管(两份寄存器)。而且AMD加强了整数计算。因为预计未来3-5年的时间内,据大多数浮点运算都将会交给最擅长做浮点运算的GPU。 理论上,AMD的每个推土机模块可以达到1.8核的性能。