1、多核處理器的發(fā)展

最初，商業(yè)化處理器都致力于單核處理器的發(fā)展，其性能已經(jīng)發(fā)揮到極致，僅僅提高單核芯片的速度會(huì)產(chǎn)生過(guò)多熱量且無(wú)法帶來(lái)相應(yīng)性能改善，但CPU性能需求大于CPU發(fā)展速度。

盡管通過(guò)增加流水線可以提高CPU的頻率，但是由于緩存的增加與漏電流控制不力的因素，導(dǎo)致功率大幅增加，性能反而不如之前低頻率的CPU。由于CPU的功率增加，導(dǎo)致CPU的散熱問(wèn)題也就更加嚴(yán)重，風(fēng)冷已經(jīng)不能解決問(wèn)題了。

那么，此使新的技術(shù)就出現(xiàn)了：多核處理器。早在1996年就有第一款多核CPU原型Hydra。2001年IBM推出第一個(gè)商用多核處理器POWER4，2005年Intal和AMD多核處理器大規(guī)模應(yīng)用。

多核處理器越來(lái)越流行，在服務(wù)器、桌面、上網(wǎng)本、平板、手機(jī)還是醫(yī)療設(shè)備、國(guó)防、航天等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。

2、多核處理器的分類

2.1 從架構(gòu)上區(qū)分

同構(gòu)多核架構(gòu)：系統(tǒng)中的處理器在架構(gòu)上是相同的異構(gòu)多核架構(gòu)：系統(tǒng)中的處理器在架構(gòu)上是不同的

同構(gòu)多核架構(gòu)在硬件與軟件設(shè)計(jì)上比較簡(jiǎn)單，通用性高。

異構(gòu)多核處理器有：TI的達(dá)芬奇平臺(tái)DM6000系列（ARM9+DSP）、Xilinx的Zynq7000系列（雙核Cortex-A9+FPGA）、Cell處理器（1個(gè)64位POWERPC+8個(gè)32位協(xié)處理器）等等。

同構(gòu)多核處理器有：Exynos4412，freescale i.mx6 dual和quad系列、TI的OMAP4460等，Intel的Core Duo、Core2 Duo等。

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2.2 從運(yùn)行模式上區(qū)分

在軟件上區(qū)分的話，多核處理器有三種運(yùn)行模式：

AMP（非對(duì)稱多處理）SMP（對(duì)稱多處理）BMP（受約束多處理）

AMP：

AMP是指，多個(gè)核相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行不同的任務(wù)，每個(gè)核之間相互隔離，可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)或裸機(jī)程序。

▲AMP運(yùn)行模式

AMP的運(yùn)行模式基本不會(huì)存在開銷問(wèn)題，尤其是在運(yùn)行裸機(jī)程序時(shí)，甚至沒有開銷，這種模式比較適合實(shí)時(shí)性高的應(yīng)用。但是兩個(gè)核心之間的通信與資源共享需要有一套優(yōu)秀的處理機(jī)制。

雖然多個(gè)核心可以運(yùn)行不同的系統(tǒng)，但是需要有一個(gè)主要的核心，需要使用該核心來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)以及其他的核心。例如：一個(gè)核心運(yùn)行運(yùn)行實(shí)時(shí)性較高的任務(wù)，另一個(gè)核心運(yùn)行UI界面。

SMP：

SMP是指多個(gè)核心運(yùn)行一個(gè)操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)同等的管理多個(gè)內(nèi)核，這種運(yùn)行模式就是簡(jiǎn)單提高運(yùn)行性能。目前支持該運(yùn)行模式的操作系統(tǒng)有：Linux，Windows，Vxworks。

目前，我們的PC機(jī)使用的就是這種運(yùn)行模式，一般適用于功能復(fù)雜，對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的系統(tǒng)。

▲SMP運(yùn)行模式

BMP：

BMP運(yùn)行模式與 SMP類似，同樣也是一個(gè)OS管理所有的核心，但開發(fā)者可以指定將某個(gè)任務(wù)僅在某個(gè)指定內(nèi)核上執(zhí)行 。

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轉(zhuǎn)載自：嵌入式微處理器

原文鏈接：多核處理器AMP/SMP/BMP介紹

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