多核处理器是否已成为主流

不管是通用微处理器还是专用微处理器乃至异构微处理器，都已经进入多核时代，通过多核技术提高处理能力，同时降低电能消耗已成为微处理器的必然选择。
随着半导体细微化进程，提高芯片性能和减少电能消耗成为一对矛盾。之前的单核处理器主要通过提高指令的并行运算速度来提高器件性能，具体方法包括使用超标量、超级流水线和乱序执行等技术同时进行处理以及通过超长指令字的指令集结构来提高并行运算性能。这些复杂的计算处理耗用大量晶体管资源，使得微处理器在电能的消耗上一直无法降低，而多核结构的设计思路是通过减少并行处理，适当地降低每个核的工作强度来降低整个处理器的耗电。
早前Sun公司16核的Rock处理器拥有尖兵线程（Scout Thread）和事务型内存。前者是用于收集数据而先执行的线程。Rock处理器采用的是一种指令型的并行处理，是由软件来实现的。它可节约收集数据的时间。处理器在进行计算时会遇到一些迟延时问较长的运算，例如缓存的Miss hit（没有命中，脱靶）和除法运算。这时尖兵线程就可以先进行数据收集等处理过程。当完成了这些延时较长的计算时，尖兵线程就可将结果反映给寄存器，随后继续进行下一个处理。事务型内存将一连串的存取操作作为“事务”进行管理，避免了资源竞争并且易于进行并行处理。其设计理念是采用了锁相控制模式，阻止软件的多线程同时访问共享数据区（即一个线程正在使用某数据时，其他线程不得更改该数据），从而使一个单线程将仅找到的数据堆栈，保障了多线程处理的一致性，因而利于进行高速连续处理。由于上述原因，这款Sun处理器加强了乱序执行能力，提高了单线程的功能。
后来美国Tilera公司推出了两款拥有64个内核的嵌入式微处理器，工作频率分别为700MHz和866MHz。其中866MHz的产品处理能力为每秒 221b次运算（1b为1万亿，即10的12次方），为前一代产品的两倍。其性能是美国Intel公司3GHz的“Xeon处理器7350”的35倍，可用于网络安全、数字视频、网络基础设施及无线通信基站和无线网络基础设施。
日本瑞萨科技开发出了有两个32位CPU内核“SH-4A”的双核处理器SH7786 Group。时钟频率高533MHz，指令执行速度达到1920MIPS。两个内核配备有可在大时钟频率533MHz下工作的浮点运算器。浮点运算性能大为7.46GFLOPS，主要用于需要高级多媒体处理的车载信息设备等。
多核异构处理器：集成图像处理器成新方向，同构多核处理器具有局限性。根据Amdahl定律，由于受到必须逐次执行软件的限制，即使通过增加同种CPU内核数量，多核微处理器并不能相应地提高数据处理量。如果各个处理所涉及的数据相互独立，其逐次执行的部分会很少。正是在这种情况下，多核异构处理器异军突起，此外，动态和静态图像分析以及信号处理等新的应用，推动了多核异构处理器的发展。
AMD公司率先提出 Fusion方案，将多个同类型的CPU内核和图像处理器GPU或其他各种内核集成于一块芯片中，形成多核异构结构，由此大幅度提高了多核处理器的图像处理功能和其他功能。Fusion方案要求，由第三方提供的各种加速器电路必须支持AMD公司的HyperTransport标准，这样就能实现多核结构之间的存储器共享。多核异构处理器除了GPU还可同时集成信号处理等其他专用系统的内核。
芯片上配备更多内核后，总线很可能成为提高系统性能的瓶颈，因此连接多个内核的接口自然地成为关注点。
可以说，总线已成为提高多核处理器计算性能的关键。