在愈來愈強調大量資料運算、整合多媒體娛樂以及通訊功能的個人電腦時代，單核心處理器已逐漸不敷需求，動輒數個GHz的運算速度以及多工(Multi-task)處理，所形成的運算頻率、功率消耗及品質等問題，必須透過多核心處理器，來滿足需求；然而多核心處理器在功耗上的問題，則需透過高階製程來達成，從90nm、65nm到目前的45nm，讓多核心處理器在運算時頻提高的同時，功耗能夠持續不斷降低。
驅使處理器往更多核心方向發展，最主要就是莫爾定律的持續推進，也就是同樣大小的晶片裡，其內含的電晶體數目每隔大約18個月就會增加一倍，在1985年Intel發表第一個386 微處理器，其中的電晶體數目約為50萬個，而到2005年Intel發表第一個雙核心處理器Smithfield，當中的電晶體已經超過上億個；而會需要如此多的電晶體，主要就是在提高時頻以滿足電腦各式各樣的運算需求，但是為了要在單一晶片當中容納下愈多的電晶體數目，所需的線路微縮程度愈高，並需要深度管線化來等設計技巧來提升運算頻率。
為了控制處理器的功耗不要持續的攀升，並且適當的延續摩爾定律來提升晶片效能，當今業界逐漸朝向不提升單一處理器的效能，改增加多重平行處理的思維，直接以既有研發完成、驗證過的處理器核心，以兩個或多個核心的方式加以疊加，直接設計出晶片多執行緒(Chip Multi-Threading；CMT)或晶片多重處理(Chip Multi-Processing；CMP)的處理器設計思維，就成為目前處理器研發趨勢。
而多核心處理器無論在效能功率比的表現上，也都遠比單核心還來得出色。根據預估，2006年採用多核心處理器的PC約在30%至50%之間，估計到2009年多核心處理器在PC應用市場滲透率將可達90%以上，到2010年甚至可達100%，由此可見未來將是多核心處理器的時代。
Intel是近來在多核心處理器投入最為積極的廠商，伴隨著高階製程能力使得Intel在多核心處理器的技術具有領先地位，而Intel會投入多核心處理器的原因，主要是持續推進摩爾定律，將電晶體數目不斷推升，而所產生的功耗問題，就採用多核心方式來加以解決。
2007年在IDF(Intel Developer Forum)所公佈的四核心處理器系列Penryn(代號Yorkfield)則進入45nm製程，顯示Intel在多核心處理器的決心，也把單核心處理器時代正式劃下句點。而另一家CPU大廠AMD在多核心的投入同樣積極，根據AMD處理器發展藍圖，可區分為高階桌上型 (Performance Desktop)、主流桌上型 (Mainstream Desktop)以及筆記型 (Notebook)三大應用類別，其中在高階桌上型電腦處理器型號為Phenom，是採用K10微處理器架構，有四核心與三核心兩種方案，而在主流桌上型電腦則是採用Athlon X2處理器，為K8架構，是雙核心解決方案，於2005年5月初次問世，採用90nm SOI製程，而到2008年則是進入45nm製程。
筆記型電腦則採用Turion 64 X2雙核心處理器，估計在2009年將進入四核心，並與IBM以及Chartered合作將製程持續推進至45nm。多核心處理器發展最主要的目的，在於解決運算時頻不斷提高的同時，效能以及功耗上所產生的問題，特別是在有限電池支援狀況下，如何延長待機與使用時間；而隨著半導體微縮製程的進展，多核心的晶片尺寸並不增加，同時會降低功耗以及晶片成本，而在此趨勢下，透過高階製程來製造出更低耗電的處理器成為目前的主流，例如Intel最新推出45nm High-K Metal Gate製程的低階處理器平台Atom，功耗僅為0.6~2.5W，即為最佳例子。
留言列表
東森電商大補丸 (9)
