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随着9月10日AMD采用K10架构的Barcelona(巴塞罗那)处理器正式发布，拉开了四核处理器竞争的序幕，由于进入双核时代以来，AMD一直以K8架构处理器苦苦对抗Intel的Core架构，因此AMD对Barcelona处理器寄予了厚望，希望能再创K8单核时代的辉煌。而Intel在Core 2 Quad的抢先上市使用得Intel在时间上占据了优势，而BarCelona处理器是否能后来居上，将成为AMD和Intel对抗的关键战役。
原生四核!Batcelona处理器
Barcelona处理器是AMD推出的首颗四核处理器，相比Intel的Core 2 Quad采用两个双核Die封装在一起的实现方式，AMD标榜它是首颗“原生”四核处理器。在工艺方面，Barcelona处理器仍然采用了65nm工艺，热设计功耗为95W，在K8架构的基础上进行了一系列的改进，制造设计上要复杂很多，Barcelona需要总共11层金属层，而K8则为9层，Core 2也只有8层，更多的金属层会增加制造方面复杂程度，但是对最终消费者并没有太大的影响。这也是AMDBarcelona处理器跳票6个月之久，迟迟未能正式推出的主要原因。在规格方面，Barcelona处理器的四个核心每个都拥有128KB L1缓存和512KB L2缓存，并且还增加了共享的2MB L3缓存，这样总的缓存达到了4.5MB，晶体管总数也大大增加了，达到4.63亿个。
性能提升源自架构改进
虽然Barcelona处理器的架构基于K8架构改进而来，但是并非只是简单地采用了L3缓存，而是增加了一系列的新技术提升处理器的效率。对比K8架构，K10处理器在规格上有很大提升，在部分规格上更是成倍地增长，并支持HyperTransport 3.0总线。
◎全新的“宽浮点加速器”
在Barcelona处理器中，AMD扩展了SSE指令的执行宽度，不必再像K8架构处理器将指令分割成两个64bit执行，大大提高了SSE指令的执行效率，另外，Barcelona处理器可以实现每周期获取32字节指令，相对K8架构有一倍的提升，好比高速公路收费站窗口，同时开两条通道比一条通道的通行速度更快，避免车辆堵塞。另外，AMD进一步提高了L1缓存和SSE寄存器(registers)之间的带宽，Barcelona可以实现每个周期调用2 128bit，同时L2缓存和内存控制器的接口也被提升到128bits／周期，让各部分的改进实现总体上的平衡，避免了指令获取和执行的改进所带来的性能瓶颈，这些改进被AMD统一命名为“宽浮点加速器”。这就好比工厂的流水线作业，只是增加一个工序的速度并不能提升整体的速度，需要各个环节的配合，才能实现整体效率的提升。
◎乱序分支预测技术
分支预测技术与处理器的流水线宽度及级数有着非常紧密的联系。K8架构处理器之所以性能出色，原因就在于分支预测技术与架构的搭配适当。但这并不表示K8架构的分支预测技术已经完美，有些急待处理的数据有时还是无法被及时预测到，Barcelona处理器加入间接分支预测器，即乱序执行能力，同时也靠增加一倍返回堆栈容量等技术，进一步提升了核心性能。
◎全新的L3缓存设计
多线程软件的高效率运行，需要多核心处理器拥有更高速的缓存来保持更好的性能。为了在性能和容量上进行平衡，AMD在设计了128KB L1缓存和512KB L2缓存后，由于制程的原因，并没有采用更大容量L2 cache的做法，而是追加一个L3 cache，而且这个L3 cache将被四核心共享，在容量上也达到了2MB。快速的32路L3缓存不仅可以更好地满足多任务并行，而且对单任务的执行也有着较大积极作用。尤其在3D运用方面，2MB的L3缓存将对性能产生极大的推进作用。
◎更为高效的内存控制器
AMD的Barcelona拥有专门的内存控制器，可同时支持DDR3/DDR3/FB-DIMM等内存规范，每颗处理器都拥有属于自己的内存资源，访问延迟极低。并且系统内的多个处理器可以直接通讯，始终保持极高的任务协作效率。Barcelona处理器的内存控制器采用双64bit控制器设计，两个控制器可以独立运行，这将使处理器执行多任务能力有一定提高。而且Barcelona还改进了数据预取器的数据寄存方式，直接将数据寄存入L1缓存中，相比K8构架中寄存入L2缓存的做法，新的数据预取器准确率更高，速度更快，内存性能及CPU整体性能将得益于此。
◎增强的虚拟化技术
在虚拟技术方面，Barcelona也有了相应的改进，提供的是硬件加速转换，AMD把它称为Nested Paging，相比现在使用的Shadow paging软件转换模式将会带来虚拟系统至少40％的性能提升。
◎完善的功耗管理
Barcelona拥有完善的功耗管理技术，它的CoolCore技术可以在一些逻辑块不工作时关闭相应的部分，实现全方位的节能，Barcelona还支持双动态功耗管理技术，将核心和内存控制器的功耗管理分离，更加节能。另外，Barcelona的各个独立核心虽然共享同样的电压，但是可以根据负载情况，运行在不同的频率下，更有效地利用资源。
Barcelona兼容性几何
Barcelona处理器采用AM2+处理器，支持HvperTransport3.0，但是可以兼容旧版本的HyperTransport。采用Barcelona新架构的AM2+接口处理器将可以在旧有的AM2平台上正常使用，只需升级BIOS就可以了，只是旧平台没法实现HyperTransport 3.0的高速优势和双动态功耗管理技术这些特性，可以实现AMD平台的平稳过渡。另外，新的AMD平台芯片组如RD790/RD780/RX780/740G等也都将逐渐推出，为Barcelona处理器提供各种定位的平台支持。
K10 Vs. Core架构
想必不少读者更加关心的是Barcelona~理器的性能有多大的提升，和Intel孰强孰弱?由于Barcelona处理器目前仅有服务器版本，因此采用目前最高频率的四核处理器Opteron 2350(2GHz)和Intel主流频率的四核处理器xeon E5345(2.3GHz，性能约同Core2 Quad Q6600)来进行对比测试，测试结果如下表。虽然Intel处理器的频率略高，但是还是可以看出Barcelona处理器在性能方面稍逊一筹。并且Barcelona处理器由于仍然采用65nm的制程，导致首发的Opteron 2350处理器的频率较低，仅有2GHz，这也是Barcelona架构的弱点所在，不过到年底Barcelona处理器频率将会有所提升，预计可达2．5GHz甚至更高，AMD仍有和Core架构一争高下的机会。
Barcelona市场前景
Barcelona处理器的发布，正式拉开了四核处理器竞争的序幕，虽然Barcelona不是全新的架构，但也是一个高度优化的AMD x86-64架构，增加了若干新技术，尽管没有巨大的革命性意义，Barcelona的进步就像Intel的Core 2架构对Pentium M架构一样，虽然只是一小步，但是基于原有架构的新设计将把性能提升到一个崭新的高度。不过从目前推出的Barcelona处理器(Opteron2350)的性能来看，相比Intel Core架构还是稍逊一筹，在制程方面也不能和Intel抗衡，不过随着AMD四核处理器的推出，将引发四核处理器大幅降价，随着K10桌面版本的推出，将把四核处理器的竞争推向高潮，AMD是否会再次祭起价格战的法宝?Intel的Penryn处理器上市之后又会如何应对?一切都有待市场的验证，并且年底AMDK10处理器频率有望提升，将会成为Core 2 Quad真正的劲敌，届时四核处理器的竞争将更加激烈和精彩。
原生四核!Batcelona处理器
Barcelona处理器是AMD推出的首颗四核处理器，相比Intel的Core 2 Quad采用两个双核Die封装在一起的实现方式，AMD标榜它是首颗“原生”四核处理器。在工艺方面，Barcelona处理器仍然采用了65nm工艺，热设计功耗为95W，在K8架构的基础上进行了一系列的改进，制造设计上要复杂很多，Barcelona需要总共11层金属层，而K8则为9层，Core 2也只有8层，更多的金属层会增加制造方面复杂程度，但是对最终消费者并没有太大的影响。这也是AMDBarcelona处理器跳票6个月之久，迟迟未能正式推出的主要原因。在规格方面，Barcelona处理器的四个核心每个都拥有128KB L1缓存和512KB L2缓存，并且还增加了共享的2MB L3缓存，这样总的缓存达到了4.5MB，晶体管总数也大大增加了，达到4.63亿个。
性能提升源自架构改进
虽然Barcelona处理器的架构基于K8架构改进而来，但是并非只是简单地采用了L3缓存，而是增加了一系列的新技术提升处理器的效率。对比K8架构，K10处理器在规格上有很大提升，在部分规格上更是成倍地增长，并支持HyperTransport 3.0总线。
◎全新的“宽浮点加速器”
在Barcelona处理器中，AMD扩展了SSE指令的执行宽度，不必再像K8架构处理器将指令分割成两个64bit执行，大大提高了SSE指令的执行效率，另外，Barcelona处理器可以实现每周期获取32字节指令，相对K8架构有一倍的提升，好比高速公路收费站窗口，同时开两条通道比一条通道的通行速度更快，避免车辆堵塞。另外，AMD进一步提高了L1缓存和SSE寄存器(registers)之间的带宽，Barcelona可以实现每个周期调用2 128bit，同时L2缓存和内存控制器的接口也被提升到128bits／周期，让各部分的改进实现总体上的平衡，避免了指令获取和执行的改进所带来的性能瓶颈，这些改进被AMD统一命名为“宽浮点加速器”。这就好比工厂的流水线作业，只是增加一个工序的速度并不能提升整体的速度，需要各个环节的配合，才能实现整体效率的提升。
◎乱序分支预测技术
分支预测技术与处理器的流水线宽度及级数有着非常紧密的联系。K8架构处理器之所以性能出色，原因就在于分支预测技术与架构的搭配适当。但这并不表示K8架构的分支预测技术已经完美，有些急待处理的数据有时还是无法被及时预测到，Barcelona处理器加入间接分支预测器，即乱序执行能力，同时也靠增加一倍返回堆栈容量等技术，进一步提升了核心性能。
◎全新的L3缓存设计
多线程软件的高效率运行，需要多核心处理器拥有更高速的缓存来保持更好的性能。为了在性能和容量上进行平衡，AMD在设计了128KB L1缓存和512KB L2缓存后，由于制程的原因，并没有采用更大容量L2 cache的做法，而是追加一个L3 cache，而且这个L3 cache将被四核心共享，在容量上也达到了2MB。快速的32路L3缓存不仅可以更好地满足多任务并行，而且对单任务的执行也有着较大积极作用。尤其在3D运用方面，2MB的L3缓存将对性能产生极大的推进作用。
◎更为高效的内存控制器
AMD的Barcelona拥有专门的内存控制器，可同时支持DDR3/DDR3/FB-DIMM等内存规范，每颗处理器都拥有属于自己的内存资源，访问延迟极低。并且系统内的多个处理器可以直接通讯，始终保持极高的任务协作效率。Barcelona处理器的内存控制器采用双64bit控制器设计，两个控制器可以独立运行，这将使处理器执行多任务能力有一定提高。而且Barcelona还改进了数据预取器的数据寄存方式，直接将数据寄存入L1缓存中，相比K8构架中寄存入L2缓存的做法，新的数据预取器准确率更高，速度更快，内存性能及CPU整体性能将得益于此。
◎增强的虚拟化技术
在虚拟技术方面，Barcelona也有了相应的改进，提供的是硬件加速转换，AMD把它称为Nested Paging，相比现在使用的Shadow paging软件转换模式将会带来虚拟系统至少40％的性能提升。
◎完善的功耗管理
Barcelona拥有完善的功耗管理技术，它的CoolCore技术可以在一些逻辑块不工作时关闭相应的部分，实现全方位的节能，Barcelona还支持双动态功耗管理技术，将核心和内存控制器的功耗管理分离，更加节能。另外，Barcelona的各个独立核心虽然共享同样的电压，但是可以根据负载情况，运行在不同的频率下，更有效地利用资源。
Barcelona兼容性几何
Barcelona处理器采用AM2+处理器，支持HvperTransport3.0，但是可以兼容旧版本的HyperTransport。采用Barcelona新架构的AM2+接口处理器将可以在旧有的AM2平台上正常使用，只需升级BIOS就可以了，只是旧平台没法实现HyperTransport 3.0的高速优势和双动态功耗管理技术这些特性，可以实现AMD平台的平稳过渡。另外，新的AMD平台芯片组如RD790/RD780/RX780/740G等也都将逐渐推出，为Barcelona处理器提供各种定位的平台支持。
K10 Vs. Core架构
想必不少读者更加关心的是Barcelona~理器的性能有多大的提升，和Intel孰强孰弱?由于Barcelona处理器目前仅有服务器版本，因此采用目前最高频率的四核处理器Opteron 2350(2GHz)和Intel主流频率的四核处理器xeon E5345(2.3GHz，性能约同Core2 Quad Q6600)来进行对比测试，测试结果如下表。虽然Intel处理器的频率略高，但是还是可以看出Barcelona处理器在性能方面稍逊一筹。并且Barcelona处理器由于仍然采用65nm的制程，导致首发的Opteron 2350处理器的频率较低，仅有2GHz，这也是Barcelona架构的弱点所在，不过到年底Barcelona处理器频率将会有所提升，预计可达2．5GHz甚至更高，AMD仍有和Core架构一争高下的机会。
Barcelona市场前景
Barcelona处理器的发布，正式拉开了四核处理器竞争的序幕，虽然Barcelona不是全新的架构，但也是一个高度优化的AMD x86-64架构，增加了若干新技术，尽管没有巨大的革命性意义，Barcelona的进步就像Intel的Core 2架构对Pentium M架构一样，虽然只是一小步，但是基于原有架构的新设计将把性能提升到一个崭新的高度。不过从目前推出的Barcelona处理器(Opteron2350)的性能来看，相比Intel Core架构还是稍逊一筹，在制程方面也不能和Intel抗衡，不过随着AMD四核处理器的推出，将引发四核处理器大幅降价，随着K10桌面版本的推出，将把四核处理器的竞争推向高潮，AMD是否会再次祭起价格战的法宝?Intel的Penryn处理器上市之后又会如何应对?一切都有待市场的验证，并且年底AMDK10处理器频率有望提升，将会成为Core 2 Quad真正的劲敌，届时四核处理器的竞争将更加激烈和精彩。