从左到右依次:Dempsey(3.73-GHz NetBurst双核心)、Woodcrest(3.0-GHz Core 2双核心)、Clovertown(3.0-GHz core 2四核心)
一般而言,更多核心所需要的耗电更多的说法是正确的。当CPU负载较高时,所要运作的晶体管数也就更多,因此需要的电力也就更多。然而新款处理器都内建省电机制,AMD称之为Cool and Quiet(凉又静)技术,Intel则在桌面市场和移动市场提供SpeedStep技术,在专业产品中加上DBS(Demand-Based Switching,依需求切换)技术。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,当工作需求低时,会促使处理器降低核心频率与工作电压。当操作系统需要更多性能时,频率就会随之增加。AMD的Cool and Quiet技术提供多个频率区隔,而Intel的SpeedStep技术只有二个频率等级:最大与SpeedStep速度。作为媒体第三方我们并不偏爱任何一家的技术,其间的优胜劣败得视使用者的特定环境而定,无论是AMD或Intel处理器用户,只要确定Cool and Quiet与DBS功能有开启即可,这会在大型系统环境中节省电源,并有助于系统散热与空调降温。
在核心数量增加的同时,厂商也会推出更多省电的技巧。处理器可以关闭不用的核心或不使用的缓存区段;英特尔的65nm产品多采用闲置时(睡眠模式)不需要电源的省电频率闸(clock gating),或称为睡眠晶体管。与双核心系统相比,四核心计算机在高负载情况下的耗电与热度更高,不过由于可以享受到的效能增长前所未有,因此这个缺点倒是可以接受,但其间的考虑因素绝对合理。如果系统热度与耗电增加15∼20%,但一项高需求工作负载的处理时间降低15∼40%,那么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。
Xeon处理器的设计额定功率在65W或80W,而所有四核心Xeon(1.6、1.86与2.33 GHz)也不会超过这个额定功率,只有主频为3.0 GHz型号需要较高的120W的功耗。
多核心瓶颈
多核瓶颈在于让高性能装置发挥效率,也就是需要一个快速的数据存储路径,就快速3D绘图方案而言,高速绘图内存是必要的。如果我们再回头观察处理器,会发现接口(interface)是其瓶颈所在,尤其是英特尔架构。目前AMD的所有处理器都已内建DDR或DDR2内存控制器,也就是说处理器核心要存取数据时,已不需数据路径;而英特尔方案仍需要将内存控制芯片设计在芯片组中,虽然英特尔已为Xeon平台提供Dual Independent Front Side Bus与四信道DDR2内存控制器,但所有核心仍共享数据路径。(FB-DIMM英文全称为“Fully Buffered-DIMM”,又称为全缓冲双列内存模组的推出也是为缓解内存在数据交换时的不足。)
这个整个问题显得有点棘手:你可以想象二颗八核心处理器争夺同一组RAM资源是什么情况吗?AMD的产品无法这么做,因为每个处理器皆使用本身的内存。是的,如果一颗处理器存取位于另一颗处理器的RAM或L2缓存上的资料,会有一致性的问题出现,但最终的结果还是可以令人接受。此外,未来的操作系统也能察觉实体处理器的存在(Windows Vista Ultimate Edition),因此可以指定执行绪或应用程序工作负载给特定处理器,这是有助于激发工作负载平衡的聪明办法;这个方法同时适用于Opteron与Xeon平台,相对来看AMD方案比较有利。