三、服务器双核心历程

    一直以来，服务器及处理器厂商都要寻求一种提高服务器性能的方法，从传统的SMP（对称多处理器）技术，到服务器群集技术，都是通过增加处理器数量进行的。如图4所示的是一块支持4路SMP处理器的服务器主板，服务器就是通过多个处理器均衡负载来提高整个服务器的处理器性能。这也是目前高性能服务器必须采用的一种方式，而且无数的事实都证明这些措施都是可行的。然而对于一些中小企业来说，用这种方式来获取服务器性能的提升代价似乎太高，因为一台双处理器的服务器价格远不是添加一个处理器价格那么简单，几乎是单处理器价格的双倍。是否有一种更好的方式呢？直到今天，人们似乎真正看到了希望，那就是单芯片的双核心，甚至是多核心。一方面可以大大提高单核心处理器性能，另一方面由于有许多部分（如缓存或内存控制器等）是多核心共用的，所以双核心的处理器价格远比两块单核心处理器的价格总和便宜。还有，单芯片多核心的出现，也大大缩减了服务器主板的体积，不用提供那么多的处理器插座，也不用群集那么多服务器或模块，服务器的总体占用空间也小了许多。况且这种采用诸如SMP和服务器群集技术得到的多处理器服务器也不适用于在桌面PC机应用，因为成本实在太高，普通家庭用户不可能接受得了。

    正是在这种需求的推动下，Intel的处理器开发人员早在开发PⅢ处理器时就开始考虑是否能够将两个处理器或是处理核心集成到一个芯片上面来，为此而出现了SMT（同步多线程处理器）技术和CMP（单芯片多处理器）架构。然而当时由于制造工艺的限制，CMP一直都无法解决芯片高发热量和核心面积大小的问题。因此仅仅在像IBM、SUN这样的高端RISC处理器市场得以应用，IBM自Power 4开始就采用CMP技术、而SUN也自UltraSparc Ⅳ开始应用这一技术，而无法在像Intel、AMD这样的中低档处理器市场大规模推广。

    因此众多厂家将目光转到了SMT架构上，而英特尔也在其后不久的P4处理器中推出了基于超线程技术的至强处理器，而超线程技术的核心就是SMT架构的运用。超线程技术虽然能够提升处理器计算能力（某些应用）50%以上，但毕竟只有一个物理核心，只不过通过模拟的方式让单个硬件核心执行多个任务，这样做有利于提高硬件资源的使用率，在理想情况下可以让效能有一定的提高。但如果在系统本身高负载时开启该功能，反而可能造成性能的下降，这也为实践所证实。

    在以上这一切想法都无法实现最终的目标后，在制造工艺得了极大发展的今天，各处理器厂商的开发人员再次将目光集中在CMP架构上面，希望新的制造工艺能够实现这一目标。这也就有了本文前面介绍的各主要处理器厂商都先后宣布即将推出双核心处理器的一幕。

    前不久，IBM计划推出的第二代双核心处理器Power 5（第一代是Power 4处理器），集成了两个核心处理器单元，而且每个处理器单元都支持SMT技术。也就是说在操作系统中，这样算下来一颗Power 5处理器最多可以同时有4个线程被处理，大大提高了单芯片处理器的性能。

    另外，在游戏市场，一直倍受玩家关注的CELL多核心处理器也已经成功研制出来，并在试运行生产。目前有消息指出CELL处理器将集成4到16颗通用处理器内核，不过在当前的生产工艺看来，也仅是一种设想而已，但双核心的CELL处理器还是完全有可能的。因为这款处理器是由IBM设计的，凭借IBM在Power处理器双核心方面经验，这一定不是什么难事。

    大多数厂商的双核心处理器都不是什么新的处理器核心，而是借用了原有处理器核心，这样一方面可以缩短研发时间，另一方面可以实现平滑升级。如IBM的Power 4便是在Power 3核心基础上构建的；SUN的Gemini双核心处理器则直接集成了两个UltraSparc II内核；UltraSparc Ⅳ是采用了两个UltraSparc Ⅲ核心。当然也有新的，总不能总是用原有的旧核心，毕竟一块芯片中目前来说只能集成两个核心，新的双核心芯片肯定要重新采用新的处理器核心，如IBM的双核心Power 5处理器就不可能再采用Power 4所用的Power 3核心了，而是重新开发的Power 5核心。