Vorteile von Multi-Core-Prozessoren
Die Taktfrequenz und die Parallelisierung von Einheiten sind zwei wesentliche Faktoren, um die Ausführungsgeschwindigkeit von Programmcode (Instruktionen) bei Prozessoren zu optimieren. Rein technisch betrachtet dürften die heutigen Prozessoren dadurch um einige Zehnerpotenzen schneller in der Programmausführung sein.
Mit steigender Frequenz - damit ist in der Regel auch eine Miniaturisierung der Transistoren auf dem Prozessorchip verbunden - kommen weitere technisch unerwünschte Seiteneffekte zum Tragen. Der Einsatz von mehreren gleichartigen Prozessoren in Form von Multi-Prozessor-Systemen (SMP) ist nicht neu. Neu ist hingegen die Realisierung von mehreren gleichartigen oder unterschiedlichen Prozessorkernen auf nur einem Chip.
Die Kosten für die Produktion eines Multi-Core-Chips sind meist geringer als diejenigen für den Einsatz von mehreren einzelnen Prozessoren. Der aktuelle 65-nm-Fertigungsprozess forciert geradezu diese Migration von mehreren Kernen auf einen Chip. Ein großer Vorteil von Multi-Core-Prozessoren ist der Wegfall der komplexen Verdrahtung zwischen den einzelnen Prozessoren auf dem Mainboard.
Der dynamische Hauptspeicher (DRAM) bildet trotz erweiterter Zugriffsverfahren (DDR, XDR) mit hohen Latenzzeiten einen Engpass. Eine große Anzahl von simultanen Speicherzugriffen ist kaum realisierbar, und somit können auch die Pipelines in schnellen Prozessoren nicht schnell genug mit Daten gefüllt werden. Ihre maximale Leistung entfalten die CPUs dann selten. Daher ist der schnelle und simultane Speicherzugriff ein wesentlicher Ansatzpunkt, wenn es darum geht, Systeme leistungsfähiger zu machen.