现在新型的计算机里配备的CPU差不多都是1GHz以上，内存和硬盘的容量和过去相比也大了很多，已经能足够使普通用户在平时的使用中得心应手。但是，有时根据各人的用途，也有现在最新型的计算机也满足不了要求的时候，比如制作CG或电影的专业人员就要求系统必须有更高的性能。不要说专业人员，就是普通人在使用计算机时也会碰到这样的情况，例如在制作MP3的同时想运行其它的程序，或者在播放DVD的时候同时想玩3D游戏，这样情况下计算机系统还能继续高效平稳地运行只是很少数，大部分情况都是或者一个程序几乎不能运行，或者两个程序的运行速度都比平时慢了很多。在这种情况下，你是不是对自己一直感到骄傲的计算机开始感到不满？怎么办？等着以后再升级到更高性能配置吗？不要忘了，高性能配置首先意味着更高的CPU时钟频率，可是CPU时钟频率不可能在短时期内就获得大幅度的提升，如果想要时钟频率提高数倍，更是需要等候相当一段时间，即使最终等到了更高频CPU的发布，其昂贵的身价也会让咱普通老百姓望而却步。那么，能不能想办法在现有条件的基础上就获得更高的性能呢？我可以告诉你，这个办法是有的，就是本文要介绍的双倍CPU

                     


                                                 双CPU 

    因为双CPU平时很少和一般的用户打交道，并且厂家的众多计算机产品中也很少有搭配双CPU的规格，所以在市场上很难见到它的影子，即使在用做服务器或工作站的计算机产品中可以偶尔见到双CPU的芳踪，但是它们一般都价格不菲，很难进入寻常百姓家。那么，我们该怎么和它做一次“亲密接触”呢？可不可以尝试着自己制作双CPU呢？如果自己制作，只需要再花很小一笔费用就可以把自己过去的机子摇身变成一台让别人羡慕不已的双CPU计算机。这是一个多么激动人心的计划！

    但是组装一台双CPU计算机可比组装一台普通计算机要困难的多，有些需要用的部件比较特别和平时用的不一样，并且单单把机子组装好系统性能并不能自动提高，你必须还要知道一些在双CPU计算机环境中能够提高性能的方法。当然，本文也并不能保证所有的组装都能顺利地完成，有时候也会发生一些意外不能再继续进行下去。另外需要强调的一点是本文只是为对双CPU有兴趣的朋友提供一些参考资料，对于大家在私下尝试中发生的意外，本文概不负责。

双CPU系统的结构

    双CPU系统的结构一般如下图所示：一组芯片组连接内存或者显卡，其它连接若干外接设备，它和常规CPU不同的是北桥芯片前端可以接续复数个(CPU0和CPU1)CPU。
 


    熟悉主板的朋友看到这个结构图的第一眼可能认为和单CPU系统不同的地方只是CPU数目罢了，没有什么复杂的。可是你们想过没有既然2个CPU被连接起来，怎么做才能保证它们对内存或其他设备的访问不发生冲突？解决这个问题的是双CPU的核心部分，如果我们能再仔细看一次结构图就会不难发现芯片组和各个CPU上面都有所示为「APIC」的部分(各核心内绿色的区域)，正是这个APIC （APIC是「Advanced Programmable Interrupt Controller」的简称）保证了复数的CPU可以互不干涉地对内存或其他设备进行访问。除此之外，双CPU的系统里也集成了单「PIC」，主要用来限制外接设备的干涉。 APIC象红绿灯一样指挥着系统大量数据的调停及传送。可以认为在双CPU系统里APIC才是核心。
需要注意的是在PC用语中有个和APIC很相似的词ACPI，ACPI是「Advanced Configuration and Power Interface」的简称，是最新计算机的省电规格，千万不要把它和APIC弄混淆。

Intel和AMD、双CPU系统的差异

    通过前部分的讲述我们已经了解了双CPU系统的基本结构，下面，让我们来看一下实际的系统结构。实现双CPU有很多不同的方法，在这里我以Intel和AMD作代表给大家一一讲解。



   PentiumIII/Xeon系统              Athlon MP系统   

    这里图示的CPU都是Intel和AMD已经发布的产品，左图是Intel的PentiumIII/Xeon+820/860芯片组、右图是AMD的Athlon MP+760MPX芯片组。注意看两图中芯片组的北桥和各CPU的 FSB连接 线（图中玫瑰红色的线）的不同。Intel的CPU和北桥是用一个共通的总线连接的，而AMD的各个CPU是分别独立与北桥连接的，它们的不同分别如下图所列：



    如表所示，由于CPU接续方法不同，CPU和芯片组之间的数据传送功能也不一样。因为Intel采用的是共用数据总线的方式，所以2个CPU不能同时传送数据，而与此相反的是AMD采用的是各自独立连接的方式，所以2个CPU的数据线各自独立，从而把能影响传送速度的消极因素降低到了最小限度。除此之外，它还整合了CPU-CPU之间能够传送数据的「CPU snoop」，使CPU-缓存--内存间的数据传送达到最优化的「cache coherenceprotocol」来提高性能。

    虽然接续方法的不同极大地影响了传送功能，但是Intel的接续方法因为简单所以主板的设计制造成本也比较低，与此形成对比的是，AMD的接续方法一方面提高了数据传送速度，另一方面使主板的设计制造成本比较高。

多CPU新技術「Hyper Threading Technology」

    使复数处理器同时运行是提高计算机性能的一个比较容易实现的方法，但是今后有可能采用在一个核心里内置复数处理器的技术来提高计算机性能，这不能不说是一个振奋人心的好消息。虽然在很早以前就有过在一个核心里内置复数处理器的构想，但是因为那时候技术所限，还不能制造出那么高水平的CPU，构想最后就不了了之了。但是现在的处理器制作工艺已经能达到0.13微米的高水平，能在一个核心内置甚至数千万个晶体管，各CPU厂家已经有动静在开发这项技术，快的话可能这几年之内就能实现在一个核心里内置复数处理器的“童话”。

    虽然现在还没有上述在一个核心内置复数处理器的产品，但是已经有非常接近它的产品，据说用一种被称为「Hyper Threading Technology(HTT)」的技术，可以模拟实现在一个核心内置复数处理器。那么，HTT到底是什么技术呢？
  


            Hyper Threading Technology概要 
 
    通过上图我们不难明白HTT大概的样子。左边是现在的双CPU的技术要点，右边是HTT的技术要点。前文我们已经知道双cpu主要通过APIC使复数的CPU可以互不干涉地对内存或其他设备进行访问，那时候两CPU必须要保持自己各自的运行状态。图中用黄色色块表示的是「Architecture State(AS)」，它们存储着计算机运行时所使用的程序地址等重要的信息，根据CPU的不同AS的存储内容也不一样。这种AS在HTT技术中一般有两个，在一个CPU机中两个AS调整着各程序运行的状态并且以数10-9秒非常快的速度相互切换，好象两个CPU在运行一样。所以虽然在HTT里实际上只使用了一个CPU并不是两个，但是由于它能同时处理几个不同的应用程序，可以认为和双CPU的功能相同。所以这个技术也被称为多处理器技术。

    用HTT技术可以使CPU的性能提高30%，的确是提高CPU时钟频率的一种好办法。但是由于HTT技术刚刚导入，目前能用这种技术的CPU只是很少数。并且HTT并不能在所有的程序都能发挥作用，所以现在HTT技术并没有被广泛应用。据说Pentium4已经导入HTT技术，但是由于还没有开发出来相应的应用程序HTT功效很难发挥出来所以Pentium4限制了HTT的使用。