6、并行计算机架构与互连网络解析

并行计算机架构与互连网络解析

1. 多核处理器架构

多核处理器已成为现代处理器的主流，众多制造商纷纷推出多核产品。自2005年左右起，许多厂商开始交付具有两个或更多核心的处理器。2007年，英特尔和AMD推出了四核处理器，2010年首款八核处理器问世。到2022年，所有桌面和服务器处理器均为多核处理器，甚至有多达64核的服务器处理器可供使用。

不同型号的多核处理器具有各自的特点：
- 英特尔i7 - 1250U ：基于Alder Lake架构，专为移动设备设计。集成了两个主频为1.1 GHz的P核和八个主频为0.8 GHz的E核，注重能源效率，同时两个P核可支持更高的工作负载。其热设计功耗（TDP）仅为9 W。
- 苹果A15处理器 ：用于苹果iPhone和iPad Mini。包含两个名为Avalanche的高性能核心（主频3.24 GHz）和四个名为Blizzard的节能核心（主频2.01 GHz），两种核心均为单线程，TDP为8.5 W。
- 苹果M2处理器 ：用于苹果MacBook和iPad Pro平板电脑。拥有四个高性能Avalanche核心和四个节能Blizzard核心。每个性能核心有128 KB的L1数据缓存和192 KB的L1指令缓存，共享16 MB的L2缓存；每个节能核心有64 KB的L1数据缓存和128 KB的L1指令缓存，共享4 MB的L2缓存。此外，M2处理器还包含一个十核GPU，每个核心由32个执行单元组成，每个执行单元包含八个用于算术运算的ALU，同时还有神经网络引擎和媒体引擎，支持图像和视频处理、信号处理和安全任务，TDP为22