多內核是指在一枚處理器中集成兩個或多個完整的計算引擎(內核),多核處理器是單枚芯片(也稱為“硅核”),能夠直接插入單一的處理器插槽中,但操作系統會利用所有相關的資源,將它的每個執行內核作為分立的邏輯處理器。通過在兩個執行內核之間劃分任務,多核處理器可在特定的時鐘周期內執行更多任務。
目前雙核和四核之間還是有一個斷層,相比四核心處理器,三核心處理器的成本更加低廉,但是其效率卻是要比雙核心處理器來的更高效率,特別是在游戲應用的時候,其中一個核心甚至可以進行專門的物理運算,如AMD三核Phenom處理器。多核技術能夠使服務器并行處理任務,多核系統更易于擴充,并且能夠在更纖巧的外形中融入更強大的處理性能,這種外形所用的功耗更低、計算功耗產生的熱量更少。多核架構能夠使目前的軟件更出色地運行,并創建一個促進未來的軟件編寫更趨完善的架構。盡管認真的軟件廠商還在探索全新的軟件并發處理模式,隨著向多核處理器的移植,現有軟件無需被修改就可支持多核平臺。
多核處理器主要具有以下幾個顯著的優點:
控制邏輯簡單:相對超標量微處理器結構和超長指令字結構而言,單芯片多處理器結構的控制邏輯復雜性要明顯低很多。相應的單芯片多處理器的硬件實現必然要簡單得多。
高主頻:由于單芯片多處理器結構的控制邏輯相對簡單,包含極少的全局信號,因此線延遲對其影響比較小,因此,在同等工藝條件下,單芯片多處理器的硬件實現要獲得比超標量微處理器和超長指令字微處理器更高的工作頻率。
低通信延遲:由于多個處理器集成在一塊芯片上,且采用共享Cache或者內存的方式,多線程的通信延遲會明顯降低,這樣也對存儲系統提出了更高的要求。
低功耗:通過動態調節電壓/頻率、負載優化分布等,可有效降低CMP功耗。
設計和驗證周期短:微處理器廠商一般采用現有的成熟單核處理器作為處理器核心,從而可縮短設計和驗證周期,節省研發成本。
目前,雖然一些桌面應用尚不支持多線程、多核處理器價格相對偏高、應用開發工具不成熟等,但是隨著應用需求的擴大和技術的不斷進步,多核必將展示出其強大的性能優勢。