架构由来

在 1989 年 10 月发行的《IEEE综览》中，刊出了一篇题为“2000 年微处理器前瞻（Microprocessors Circa 2000）”的文章。该文预言多内核处理器在世纪之交的几年中投放市场。该论文由四位英特尔公司的技术人员联合发表，其作者包括数字企业事业部副总裁兼总经理帕特·基辛格先生。他运用摩尔定律对未来进行了大胆预测。15 年后，他们的预测已经成为不争的事实。多内核处理器性能的开发已经成为英特尔的重要业务和产品活动之一。

长期以来，英特尔始终坚持不懈地致力于提高计算平台的整体性能，为用户提供价值更高、功能更强的个人电脑。大约在1997年前，英特尔加快了平台水平的提升步伐，开始推出基础技术和特性，期望为广大用户带来更大的利益。这些基础特性可以创造更大的价值，具有更强的功能。它们被逐渐纳入到英特尔制定的均衡平台远景计划当中，超越了原来的千兆赫兹（GHz）目标。英特尔重新调整了公司战略，把资源从单纯提升频率的项目中转移出来，开始多核架构领域的开发。在 2000 年经济低迷时期，英特尔仍坚持提升制造能力，为此进行了大量的投资。由此，英特尔具备了卓越的处理器（包括多内核处理器）制造能力，可在保持高产量的同时，有效控制成本及价格。

多内核处理器性能是英特尔以平台为中心方案的核心。多内核处理器可以提升性能、降低功耗，能够有效地同步处理多个任务。多内核处理器具备的这些特性，为用户带来了超凡的家庭和商务使用体验。

使用说明

英特尔四内核处理器图解

实际上，这种芯片内部架构的实施理念就是“分解处理”战略。多内核处理器可以分解传统微处理器中由单个英特尔奔腾微处理内核处理的任务，分摊到多个执行内核中完成。于是，在一定的时钟周期内，多内核处理器可以执行更多的任务。因此，多内核处理器设计可以改善用户的整体使用体验。但是，要实现这一改善，就必须对平台中运行的软件进行重新编写，使其具有在多个执行内核间分配任务的功能。这一功能被称作线程级并行处理能力或“线程”。支持该功能的应用和操作系统，（诸如Microsoft Windows* XP），被称作“线程（threaded）应用”或“多线程（multithreaded）应用”。

具有线程级并行处理能力的处理器可以完全独立地执行代码线程。即可以同时处理应用中的一个线程和操作系统中的一个线程，或可以同时处理单个应用中的多个并行线程。（多媒体应用尤其适合线程级并行处理，因为它们的很多运算指令都可以并行运行。）

由于软件开发商还不断地开发运用此构架的线程应用，因此多内核处理器势必在家庭和工作场所中，为电脑用户带来全新的使用体验。换言之，多内核处理器可以提高用户在多任务环境中的使用体验。在此类环境中，多个前台应用与后台应用同时运行，如病毒防护与安全、无线、管理、压缩、加密和同步等。

与其它先进的英特尔硬件增强线程功能一样，多核性能反映了向并行处理领域发展的趋势。而并行处理理念原本只应用于超级计算领域。例如，英特尔于 2002 年推出超线程（HT）技术。该技术可以在单核处理器中把多个“线程”集合到一起，从而实现处理器任务并行执行的功能。超线程（HT）技术仅能在单内核中使用。它可以更有效地利用已有的执行资源，更好地向线程提供支持。而多核功能则可以提供两套或多套完整的执行资源，进而提升计算处理能力。

在技术角度上，英特尔认为多核处理能够支持几个可以改善用户体验的关键功能，包括用户可同时处理多个计算任务；执行多个带宽密集型活动；增加每台电脑的用户数量。

为数字家庭和企业带来优势英特尔认为，在多内核处理器上运行时，受益于线程技术的大部分应用都会表现出极强的性能扩展能力。此类软件包括多媒体应用（即内容创建、编辑，以及本地和流媒体回放）、科学应用，以及计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）软件包。

从多任务角度来看，在任何环境下均可提升多核处理，改善电脑的响应能力。如用户同时处理两个或多个应用，后台处理之间互相“竞争”，或后台处理与用户应用之间互相“竞争”的情况下，多核处理都可以缩短电脑的响应时间。

2002 年，英特尔委托哈里斯互动（Harris Interactive）公司进行了一项调查。该调查显示，76% 的计算机用户偶尔或经常在计算机上同时处理多个任务；90% 的用户在尝试使用电脑执行多个处理器占用率大的任务时会遇到问题。其中包括画面停顿、延时、宕机、分屏和音频失真。近 60% 的受访用户称，当他们等待计算机执行某一功能时，会感到厌烦。因此，他们会同时在计算机上执行其它任务。

多任务处理场景非常简单。其复杂程度与家庭用户在使用数字录像机录制电视节目的同时进行照片编辑类似。在企业环境中，用户可以在后台运行杀毒应用软件的同时，下载大型的软件程序。

实现方式

要在整个行业中实现多核处理性能，就必须满足制程技术和多内核处理器制造能力（硅核尺寸必须满足批量生产的要求）两方面的要求。

英特尔具有雄厚的实力，可以满足这两个方面的要求：英特尔具有优秀的制程和能力，可以在其各个产品领域中，实现双内核处理器的批量制造。英特尔预计，2006 年 85% 以上的服务器处理器，和 70% 以上的移动和台式英特尔奔腾处理器家族均采用双核技术。

英特尔在 2001 年至 2003 年间，共投资 280 亿美元作为研发费用。这一战略决策帮助英特尔实现了上述全球目标。英特尔公司的产品已经从单核过渡到双核或多核，晶圆尺寸已经缩小到 300 毫米，拥有 90 纳米和 65 纳米的制程和大量的制造工厂，这些成就证明了这一投资的价值。