Dual-Core / Zweikern-Prozessoren

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Beschreibung

Dual-Core / Doppelkern-Prozessor Kurz nach der Einführung haben sich Dual-Core-Prozessoren sehr schnell durchgesetzt. Und obwohl mehrere Prozessorkerne von kaum einer Anwendung ausgeschöpft werden können, erhöhen zwei Rechenkerne die gefühlte Geschwindigkeit in vielen Situationen. Denn wenn eine Anwendung einen Prozessorkern voll auslastet, dann steht mit dem zweiten Kern immer noch genügend Reserve zur Verfügung. Die Hyper-Threading-Technik von Intel hatte einen ähnlichen Effekt.

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Themenkreis

Fertigungstechnik

In einem Dualcore-Prozessor befinden sich zwei Prozessor-Kerne in einem Gehäuse. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie man die Kerne zusammenschalten kann und wie der Prozessor letztendlich gefertigt wird.

1. Variante

Packt man beide Prozessorkerne auf ein Die (Chip), dann sind die Wege zwischen den Prozessorkernen, dem Cache und der Peripherie kurz. Allerdings steigt die Warscheinlichkeit, dass ein Chip bei der Herstellung fehlerhaft ist. Bei der mehr als doppelt so hohen Anzahl an Transistoren kann das öfters passieren. Eventuell lässt sich das Die für einen Singlecore-Prozessor weiterverwenden. Der zweite Kern wird abgeschaltet.

2. Variante

Stellt man beide Kerne einzeln her und verbindet sie erst im Prozessorgehäuse miteinander, dann sinkt die Ausfallrate. Defekte Kerne können aussortiert werden. Allerdings ist die Herstellung aufwendiger und somit teurer.

3. Variante

Eine andere Variante ist, zwei komplette Prozessoren zu fertigen und sie erst danach auf einer Platine zusammenzuschalten. Das dabei entstehende Modul gab es in einer abgewandelten Form als separaten Prozessor und Cache schon einmal (Pentium II/III und Athlon).

4. Variante

Am besten ist es den Prozessor als Dualcore von vorne herein komplett neu zu entwickeln. Das bietet die höchste Performance, aber auch den größten Entwicklungs- und Herstellungsaufwand.

Aufbau und Struktur 1. Variante / Single Die

Beide Prozessoren sind in einem Die untergebracht. Jeder Kern hat seinen eigenen L2-Cache.

2. Variante / Dual Die

Der Prozessor hat zwei Dies mit je einem eigenen L2-Cache. Die Prozessorkerne werden erst im Prozessorgehäuse zusammengeschaltet.
In einer zusätzlichen Variante besteht ein Prozessorkern aus zwei virtuellen Prozessorkernen. In Summe würde der Prozessor mit 4 Kernen arbeiten.

3. Variante / Single Die

Der Prozessor hat zwei Kerne mit je einem L2-Cache. Au dem Die ist zusätzlich ein L3-Cache untergebracht, den sich beide Kerne teilen müssen.
Zusätzlich kann auch hier jeder Prozessorkern aus zwei virtuellen Kernen bestehen.

4. Variante / Single Die

Eine sehr einfache Dual-Core-Variante besteht aus zwei Kernen, die sich aber einen L2-Cache teilen müssen.

5. Variante / Single Die

AMD hat eine eigene Dual-Core-Variante, die neben zwei Kernen mit eigenem L2-Cache ausgestattet sind. Über eine interne Crossbar besteht eine Verbindung zu dem Chipsatz. Auch der Speichercontroller ist in den Prozessor integriert. Das erlaubt die Anbindung an das System über eine sehr schnelle Schnittstelle.

Multi-Core-Technik
  • Parallelisierung
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  • Multicore / Mehrkern-Prozessoren
  • Triple-Core / Dreikern-Prozessoren
  • Quad-Core / Vierkern-Prozessoren
  • Hexa-Core / Sechskern-Prozessoren
Übersicht der Dual-Core-Prozessoren
  • AMD Athlon 64 X2
  • AMD Phenom FX / X4 / X2
  • Intel Pentium D
  • Intel Centrino Duo / Core Duo
  • Intel Core 2 Duo / Extreme
  • Intel Pentium Dual Core
Weitere verwandte Themen:
  • Prozessor (CPU)
  • Grundbegriffe Prozessor
  • Prozessor-Architektur
  • Intel Prozessoren
  • AMD Prozessoren

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