Dual
core
Una CPU
dual core (in italiano doppio nucleo) unisce due
processori indipendenti, le rispettive Cache
e i cache controller in un singolo package.
Questo tipo di architettura consente di aumentare la potenza di
calcolo senza aumentare la frequenza di lavoro, a tutto vantaggio del
calore dissipato.
I primi processori dual core prodotti sono gli IBM
PowerPC
del 2003
ma il concetto ha assunto risonanza mondiale nel 2005,
anno in cui i due maggiori produttori di CPU,
Intel
e AMD,
hanno messo in commercio i primi esemplari di una nuova generazione
di microprocessori, basati sui rispettivi prodotti esistenti, e
contenenti due core.
Motivazioni
per una soluzione Dual Core
Aumentare ulteriormente la frequenza di clock
di una CPU single
core è stato giudicato dai progettisti una via
molto onerosa e complicata, dato che i consumi dei processori hanno
superato i 100 W e si presenta un conseguente problema di
raffreddamento dei circuiti.
Quindi si è deciso di puntare sul parallelismo
in modo da poter aumentare il numero di operazioni eseguibili in un
unico ciclo di clock. Tale approccio comporta anche alcuni svantaggi,
in quanto i programmi devono essere ottimizzati per un utilizzo
multi-thread
per poter sfruttare appieno le caratteristiche di questi processori,
in caso contrario impegneranno solo uno dei due core, lasciando
l'altro pressoché inutilizzato. Può in più
verificarsi che una applicazione risulti di più lenta
esecuzione su un processore dual core e, al momento del lancio, erano
veramente pochi i software
già pronti per queste nuove architetture.[citazione
necessaria]
Una volta completato l'aggiornamento di tutti i programmi verso la
nuova filosofia, tutto dovrebbe (il condizionale è d'obbligo)
risultare più semplice, soprattutto alla luce anche dei nuovi
processori quad
core, ovvero formati da quattro core, giunti alla fine
del 2006
(e che richiedono ancora di più l'esistenza di applicazioni
ottimizzate).
Diversi analisti infatti[citazione
necessaria],
prevedono che se il software pensato per un utilizzo parallelo in
ambito dual core viene realizzato in maniera oculata, tenendo conto
non del funzionamento su un sistema dual core, ma su un sistema a più
core, non richiederebbe poi grosse modifiche per essere utilizzato su
un dual core o su un quad core. Secondo altri invece, gli sforzi
necessari per realizzare software multi processore che funzioni in
maniera ottimale saturando tutti i core e non occupandoli in modo
disomogeneo saranno esagerati in relazione con i reali vantaggi,
soprattutto di impatto di costi.
I primi processori dual core commerciali sono sostanzialmente
quelli della precedente generazione di processori di Intel e AMD
montati su un unico package, tuttavia esistono differenti approcci
attraverso i quali si possono realizzare chip dual core (V. Dual
core (tecniche di realizzazione) sulla realizzazione
fisica di queste CPU e Dual
core (gestione della cache), per considerazioni sulla
fruizione della cache da parte di ciascun core).
Dual core di Intel
Intel è stata un'accesa sostenitrice del passaggio ai
processori dual core[citazione
necessaria], tanto è
vero che già al momento del lancio dei primi processori della
nuova generazione dedicati al settore desktop, vale a dire gli Intel
Pentium
D (basati sul progetto Smithfield),
ha mantenuto i prezzi relativamente bassi (rispetto alla concorrente
AMD) simili alle controparti single core Pentium
4 basate sul core Prescott,
questo anche perché le frequenze dei suddetti processori
sarebbero state impari rispetto a quelle dei rispettivi processori
AMD e quindi la società ha deciso di utilizzare una tattica
aggressiva di ingresso del mercato dei processori dual
core.[citazione
necessaria]
I
primi Pentium D erano formati appunto da 2 core Prescott montati
sullo stesso package; successivamente sono arrivati anche quelli
basati su core Presler,
divenuti la seconda generazione di processore Pentium D (in cui erano
sempre presenti due core uguali affiancati, anche se non sullo stesso
package per poter così aumentare le rese produttive), con
processo produttivo a 65
nm. Dopo Presler è stata la volta del Core
2 Duo Conroe
arrivato sul mercato a luglio
2006.
Intel ha inoltre progressivamente esteso l'utilizzo di questa
tecnologia a tutti i segmenti di mercato, inclusi quello mobile, di
cui il primo esponente è stato il Core
Duo Yonah
e successivamente Merom,
entrambi evoluzioni del Pentium
M, e ovviamente al settore server. In questa categoria
i primi dual core sono Montecito
evoluzione del processore a 64
bit Itanium
2 con cache L3 che raggiunge in alcune versioni i 24
MB di capacità, mentre per i server di fascia bassa basati sul
processore Xeon
hanno visto la luce Dempsey
(formato da due core Irwindale),
e Paxville,
nomi in codice di queste CPU, costruite con processo produttivo a 65
nm e destinate, rispettivamente, a sistemi workstation e server a 2 e
4 processori. Da Conroe è derivato anche lo Xeon Woodcrest,
per sistemi server di fascia entry level dotati di due socket.
Dual core di AMD
I primi processori dual core di AMD sono stati gli Opteron
nel mese di aprile
2005
seguiti poi dagli Athlon
64 X2 alla fine di maggio
ed infine la versione FX con l'ultimo prodotto FX60 con frequenza di
lavoro 2,6 GHz. La particolarità degli Athlon 64 X2, a
confronto con i Pentium D, consisteva nel fatto che il core era
formato sostanzialmente da due Athlon
64 che funzionavano alla stessa frequenza dei
corrispondenti modelli single core ed anche il consumo medio rimaneva
pressoché inalterato. Questo non comportava quindi un calo di
prestazioni in caso di utilizzo con programmi single thread non
ottimizzati per i dual core come accadeva invece nei confronti di
Pentium 4 - Pentium D.
Dual core di altre case
Oltre al già citato PowerPC sviluppato da IBM ed inserito
anche in alcune versioni dei computer iMac
della Apple
è da evidenziare anche l'ultimo in ordine di tempo, il Cell
sviluppato congiuntamente da IBM, Sony
e Toshiba
anche se ad onor del vero questo non è un vero e proprio
processore dual core ma una CPU multi
core con core eterogenei. Altri processori Dual Core
sono i Sun
Microsystems UltraSPARC
IV/IV+, processori SPARC
per server SMP
rilasciati durante il 2004/2005
e, restando in ambito Server
ad alte prestazioni, i processori POWER4
(2003)
e POWER5
(2004)
della serie POWER
della IBM
che garantiscono anche il Multithreading.
Esempi di processori
dual core
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