一、Intel Jonah双核心处理器
Intel目前所面临的最大危机是桌面处理器，所以它总希望在现存的桌面处理器中寻找一块能作为Jonah处理器核心的处理器，但是在这些诸多的现有桌面处理器中竟然没有一块能胜任，要不性能低了，要么功耗太大，就连最新的Prescott 处理器也不例外。作为Intel最后的希望，就是这个由巴西人开发的新一代移动版处理器——Dothan 。
作为新一代移动处理器，Dothan核心的优越性能有目共睹，在2.4GHz频率下它可以轻松击败Prescott 3.4GHz，而此时它的发热量甚至不到Prescott的一半，具有极高的能效比。如果在一枚处理器中集成两枚这样的核心，强劲的性能可想而知。不过，同样因为Dothan在设计时并没有考虑双核心的扩展需要，而是专注于单个核心的高效性。但这已是唯一的最佳选择，Intel另无选择，只有重新为Dothan处理器设计一条高带宽、低延迟的内部总线来连接这两个核心。
另外，为了能与AMD的64位双核心AMD 64处理器竞争；同时Intel已明显地看到，在AMD的大力宣传下，64位时代已离我们不远了，不能再沿袭老路，一路固执地说不了，Intel还必须让Jonah可以支持EM64T扩张功能，执行64位x86指令，这就必须对现有的Dothan核心进行适应性改进。
在Intel的双核心Jonah处理器设计中，二级缓存设计也是有所争议的地方，一种方案是采用共享式结构，IBM的Power 4/5就是其中代表；另一种是独享式结构，SUN的UltrASPARC Ⅳ便采用这种设计。独享式设计的优点在于，如果处理器始终都在执行多任务，独享缓存可以获得更好的效能，因为两个核心可以随时获取缓存资源。但在单任务状态下（或者软件未对多核心优化），独享式结构反而会让处理核心可使用的缓存资源变少。
总的来说，共享式与独享式设计各有所长，谈不上孰优孰劣。不过，由于Dothan处理器已带有高达2MB的二级缓存，占用了大量的晶体管，如果让每个核心都占据2MB二级缓存，显然不切实际，我想如果采用独享式的话，完全可以将这2MB一分为二，每个核心各占1MB（如下图所示），但这样会比较大的影响处理器性能的发挥。但总的来说，笔者认为还是共享2MB更合理些，毕竟每时每刻双核心都处于工作的情况还是比较少见，特别是当前还没有特别针对双核心优化开发的软件的情况下。如果将来这种双核心同时运行的应用多了，再改进缓存占用方式也不迟。
另一主要考虑的重要方面就是处理器的功耗。虽说采用双核心比起单独依靠提高主频来说可以更好地控制区处理器功耗，但毕竟加多了一个处理器核心，还可能增加其它元件，所以总体来说，比起单核心来说功耗肯定会有较大提升的。
根据经验，芯片的功耗主要取决于内核设计、晶体管规模和工作频率三方面的因素。Jonah构建在Dothan基础上，优良的核心设计人所共知，因此，Jonah功耗的决定因素就是晶体管规模和工作频率。Dothan的晶体管规模达到空前的1亿4000万个，但是2MB二级缓存大约就占据了1亿晶体管，处理器核心实际上只占4000万个左右。如果Jonah保持2MB缓存的水平，只是增加一个核心，晶体管数也只增加了4000万个左右，可以被控制在较好的水平。
不过，我们应该注意到Dothan处理器设计上的特殊性，那就是Dothan处理器的二级缓存采用低功耗设计，任意时刻只有1/32的缓存单元在消耗能量，这样实际占少数晶体管的处理器核心消耗了绝大多数能源。因此，尽管Jonah的晶体管数增加不多，但若采用同等的90纳米制造工艺，它的最高功耗也会比Dothan增加一倍，所以尽管Dothan处理器是Intel双核心处理器核心的最佳选择，仍需采用更新的制造艺才能达到较好功耗控制效果。
对于移动版Jonah产品而言，如何在电池模式下降低自身的功耗是重中之重，过去Intel都采用SpeedStep技术来解决问题，但Jonah在此基础上继续开发新的降低功耗方式，那就是它的多核心切换方式。移动版Jonah处理器可以根据任务的需要和供电情况在两个核心间实时切换，当使用AC电源供电的时候，Jonah的两个运算核心就会同时并列运转，此时CPU工作在双处理器状态，CPU的能耗值也处于巅峰状态；一旦断开AC电源，笔记本电脑开始依靠电池供电的时候，Jonah内部的一个运算核心会立刻关闭，只有一个核心可以继续运转，此时CPU的性能回落到单核心的水平，能耗也随之大幅下降，如果再结合SpeedStep降频技术，整体功耗应该可与单核心的Dothan保持在同一水平，同样可以获得较长的电池使用时间。而如果采用了更先进的65nm制造工艺来生产，这样移动版的Jonah处理器的最高功耗可望控制在45W以下，电池模式下的功耗值将低于现有的Dothan。
与移动版Jonah不同，桌面版的Jonah将会工作在更高的频率上，并且可支持Hyper-Threading超线程技术，由此获得更为强劲的效能，因为可以承受更高的功耗。制造工艺方面，初期版本的桌面版Jonah应该仍会采用90nm工艺，据透露Intel的桌面版Jonah处理器的最高功耗会在70W左右，远远低于现有的Prescott处理器。如果采用65nm制造工艺，Intel还可以继续提升桌面版Jonah的工作频率，甚至考虑将二级缓存增大至4MB，确保能在性能上击败对手。
综合起来说，无论对笔记本电脑还是桌面PC，Jonah都称得上是一款极富革新意义的产品—双Dothan核心获得几乎翻倍的效能，EM64T扩展功能实现对64位x86的支持，与AMD站在同一起跑线上，先进工艺让它具有很低的制造成本，而基于Pentium M的处理器架构让它在能耗方面出类拔萃。毫无疑问，这样一款梦幻级产品将扮演Intel未来的杀手角色。在Jonah取得成功之后，Intel还会针对当前的服务器处理器Xeon和Itanium推出双核心，甚至是多核心产品（有八核心Itanium的计划），当然这是后话，至少也得2006年的事。
二、AMD双核心Opteron处理器
相对Intel在为桌面双核心处理器忙里忙外不同的是，AMD最急于推的双核心处理器是它的最新64位服务器处理器Opteron。由于抓住了一定的时间优势，使得AMD在64位服务器领域处于相当领先优势，然而随着时间的推移，其竞争对手Intel也针对服务器、桌面PC和笔记本市场推出了多种全方位的64位解决方案，这样AMD的优势将明显减弱。为了继续延续优势，这就是AMD首先急于推出服务器版双核心Opteron处理器的重要原因之一。总的来说，AMD的步伐要快过Intel公司，日前AMD公司宣布已经率先完成了双核心Opteron处理器的设计工作，并且已经开始制作工程样品。预计首款双核心处理器将在明年中期之后露面。首款双核心Opteron的架构图如下图所示。
大家都知道，Opteron可以直接支持多处理器运作而不必依赖芯片组，这是因为Opteron核心内部拥有三个Hyper Transport总线控制单元，分别用于处理其与北桥芯片、PCI-X控制器和其它处理器的连接。如果是双路系统，两枚Opteron可以借助16位、6.4GBps带宽的Hyper Transport总线直接连接。而如果是四路系统，Opteron就得使用两条Hyper Transport总线来与相邻的两枚处理器连接。问题就变得很明朗了：如果AMD要设计集成两枚Opteron核心的新型处理器，只需将两个核心直接集成在一起，通过Hyper Transport总线连接即可，而从逻辑上看，它与现在的双路系统根本没有任何差别。这样，从理论上来说，AMD完全可以在几个月的短时间内设计出双核心Opteron产品，技术实现的难度远小于Intel的Jonah。同样，Athlon 64/FX也是类似的情况，虽然我们看到它们只有一条Hyper Transport总线与北桥通讯，但另外两条Hyper Transport仍然存在，只不过被AMD屏蔽罢了，若要开发双核心产品，将它们重新开启便是。
整合内存控制器是AMD平台的主要优势之一，这一点在双核心时代进一步得到体现。理论上说，AMD完全可以在性能上轻松击败Jonah。双核心的Opteron和Athlon 64 FX便可以支持两个双通道DDR2-533（带宽17GBps，四通道效果），面向中低端的Athlon 64都可以支持两个单通道DDR2-533（带宽8.5GBps，双通道效果）；相比之下，Jonah最多只能依靠芯片组实现双通道DDR2-533，AMD平台具有非常明显的优势。但这仅是机械地将两个Opteron或Athlon 64 FX核心集成在一起的情况，而这样的话AMD就必须为微处理器增加信号针脚，改变处理器的物理接口，而两个双通道内存系统对主板布线也提出新的要求，造成开发成本较高的问题，也带来了同样的升级困难麻烦。为此，AMD暂时只能决定采用两个核心共享一个内存控制器的设计，即便如此，它的内存系统比Jonah仍然具有优势，因为整合内存控制器的做法可以明显降低内存延迟，这一点已经被实无数事实证明了。不过随着时间的推移，双核心独享内存控制器的做法仍不失为一个非常好的解决方案，相信将来一定会被AMD用来对付Intel的有力工具。
在缓存方面，双核心Opteron和Athlon 64/FX也都将采用独享式缓存设计，其中双核心Opteron、Athlon 64 FX一共拥有2MB缓存，与Jonah持平。据悉，AMD打算于2005年下半年先期推出使用90纳米，SOI工艺制造的双核心Opteron，随后才会推出针对桌面和移动市场的双核心Athlon 64/FX同Intel的Jonah抗衡，这些产品均由位于纽约州Fishkill的IBM晶圆厂以65纳米工艺进行生产。
同样令AMD担忧的还是功耗问题，尽管目前的Opteron处理器功耗（89W）比起Intel的Prescott（103W以上）功耗低许多，但相对Intel的Dothan处理器（仅为45W）还要高出近一倍，采用双Dothan双核心的Jonah都将面临功耗问题，AMD的双Opteron核心更是会有一定麻烦了。考虑节能技术的影响，现在单核心的Opteron处理器平均功耗也在50~60W之间，但如果将这样的两个核心集成，即便AMD成功引入65纳米技术，双核心产品超过120W的功耗不可避免。而Intel的Jonah双核心处理器在一些降耗措施下，桌面版的也只有70W的最高功耗。如此悬殊的差距完全可能影响消费者的购买取向，所以AMD必须得大力解决这方面的问题。
通过前面的分析，我们知道，Jonah低功耗是来自于Dothan核心低功耗耗二级缓存设计，虽然Dothan的2MB二级缓存占据了接近1亿个晶体管，但在任意时刻只有1/32处于激活状态，其余部分暂时关闭几乎不消耗电能，这样Dothan实际上只有运算核心部分在消耗电能。相比之下，无论Opteron、Athlon 64/ FX，还是Athlon 64，它们的二级缓存在任何时刻都在消耗电能，虽然它们的晶体管规模少于Dothan，运行频率和它差不多，但最高功耗却相差极为悬殊，AMD若不尽快改变这种状况，将会面临极其严峻的考验。
就目前看来，AMD的双核心产品在功耗上将处于绝对劣势，若双核心Athlon 64/FX达到“计划中”的120W功耗，用户肯定会难以接受的。不过，据来自AMD的最新消息，起跳的1.6GHz频率版本的双核心Opteron处理器约为90W，这样的功耗用户应该还是可以接受的，况且比现时Prescott 3.2GHz的103W还要少。虽然说比不上Intel的Jonah的70W，但已比预期的120W要好许多了，而且在一年后说不定AMD可以找到更好的解决方案。
在升级性能方面，Intel和AMD都考虑得非常全面，看得非常重。Intel经过深思熟虑后决定桌面版Jonah处理器将继续采用Prescott的LGA775接口；而AMD方面，声称无论是双核心的Opteron，还是双核心的Athlon 64/FX，其接口也将保持不变。计划在2006年上半年，AMD再次升级处理器时将采用全新的接口，新接口处理器型号为Opteron X66（166、266、866）。
总的来说，目前Intel和AMD都还不急于推出最后的双核心处理器，最大的担心还是功耗问题，这一点对于AMD尤其重要。但对于Intel来说，在技术方面的难度会比AMD更大些，一方面要扩展原有Dothan处理器的双核心总线，另一方面还要扩展对64位程序的支持，当然对功耗方面也不是可以坐视不理的。最终哪家的方案更好，相信明年的这个时候一定会有答案的，这是Intel和AMD最直接、最实实在在的技术较量！
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