Idag är det svårt att tänka sig processorer som endast innehåller en enskild kärna. Ändå var det "bara" 20 år sedan som den typen av modeller var standard, där prestandautvecklingen främst drevs på av ökande klockfrekvenser. Efter en kraftig ökning i just klockfrekvenser i slutet på 1990-talet, och åren som följde millenieskiftet, blev det dock tydligt för såväl Intel som AMD att de skulle behöva bygga på bredden för att uppnå fortsatt prestandaökning i önskad takt.
I den här tillbakablicken tänkte jag att vi skulle färdas tillbaka till år 2005, då de första dubbelkärniga processorerna för konsumenter såg dagens ljus. Det var en minst sagt spännande tid för hårdvaruentusiaster som tidigare dräglat efter snordyra multiprocessorsystem, även om det i ärlighetens namn skulle komma att dröja några år innan mjukvara och spel kom ikapp på allvar för att kunna utnyttja det utökade kärnantalet.
Kapplöpningen till dubbla kärnor
Att processorer med flera kärnor var framtiden var en åsikt som delades av både Intel och AMD, där båda företagens planeringsscheman för 2005 till största del kretsade kring dubbelkärniga processorer. Likt racet mot gigahertz-gränsen blev det en kapplöpning mellan bolagen att bli först ut med en flerkärnig processor på konsumentmarknaden, och medan AMD vann den förstnämnda tävlingen så var det Intel som introducerade en dubbelkärnig processor först.
En senare generations Pentium D-processor med styrkrytsen 945GC. Bildkälla: JulianVilla26 (CC BY-SA 4.0)
I slutet av april år 2005 lanserade Intel processorfamiljen Pentium D, vilken i sin tur var en tvåkärnig anpassning av den befintliga Pentium 4-familjen. Detta innebar att det återigen var arkitekturen Netburst under huven – en arkitektur vars prestanda hängde mycket på att den kördes vid höga klockfrekvenser. Medan de enkelkärniga Pentium 4-processorerna hade nått 3,8 GHz vid den här tiden var detta inte görbart för den dubbelkärniga varianten, vilken behövde ta ett kliv tillbaka.
Vid introduktionen landade toppmodellen av Pentium D på 3,2 GHz frekvensmässigt, vilket gav ett ganska stort kliv bakåt i enkeltrådad prestanda. Intels metod för att skapa en dubbelkärnig processor kan anses vara ganska primitiv med dagens mått mätt, där de två kärnorna i princip "klistrats" ihop till en krets utan möjlighet att kunna kommunicera direkt med varandra. För kommunikation mellan kärnorna behövde datan skickas via FSB-bussen till nordbryggan och sedan tillbaka till processorn.
Trots tillkortakommanden och kompromisser fanns det dock märkbara prestandamässiga fördelar med Pentium D över andra processorer vid flertrådade scenarion. Många av den tidens programvaror för videokodning och 3D-rendering kunde dra nytta av den ytterligare kärnan, vilket snabbade upp arbetet markant utan behov av att köpa ett renodlat dubbelprocessorsystem. Ovanpå det var Pentium D aggressivt prissatt utan att vara orimligt mycket dyrare än de enkelkärniga modellerna.
AMD:s svar lät sig inte väntas
AMD, som var en betydligt mindre aktör än Intel på marknaden, hade inte samma produktionsmässiga muskler som konkurrenten. Deras dubbelkärniga processorer var redo, men skulle inte nå storskalig produktion förrän senare under sommarmånaderna, med leverans till kunder under hösten. Bolaget ansåg sig dock ha en bättre produkt än Intel, och för att visa världen detta gjorde de en klassisk papperslansering den 31 maj under det årets Computex-mässa i Taiwan.
Athlon 64 X2 4200+ var den billigaste modellen vid lanseringstillfället.
Det som lanserades var Athlon 64 X2, en tvåkärnig implementation av bolagets lyckade processorfamilj Athlon 64. Arkitekturen K8 som återfanns under huven var inte bara mer kompetent än Intels Netburst rent prestandamässigt utan lämpade sig även i grunden bättre för en flerkärnig omstöpning. Detta var tack vare en integrerad nordbrygga i kretsen, vilket lät kärnorna kommunicera med varandra utan att datan behövde lämna processorn och gå via moderkortets styrkrets.
En annan faktor som talade för Athlon 64 X2 var faktumet att de inte var markant lägre klockade än de enkärniga varianterna. Bolagets snabbaste processor vid den tiden var enkärniga Athlon 64 FX-55, vilken rullade i 2,6 GHz. Toppmodellen i den tvåkärniga uppställningen, Athlon 64 X2 4800+, kördes i 2,4 GHz för båda kärnorna – något som innebar att det endast gjordes marginella kompromisser för enkeltrådad prestanda som vid exempelvis spelande.
Athlon 64 X2 fungerade ofta på befintliga moderkort efter en BIOS-uppdatering.
Något annat som gav AMD:s processorer en klar fördel var faktumet att de kunde användas på befintliga moderkort. Intels Pentium D krävde i de flesta fallen nya styrkretsar och därmed att ett nytt moderkort inhandlades. Athlon 64 X2 var kompatibel med i princip alla vanligt förekommande sockel 939-moderkort på marknaden, och allt som behövdes var en uppdaterad BIOS-version.
Medan Athlon 64 X2 hade flera klara fördelar över Intels Pentium D var inte priset ett av dem. Processorfamiljen var helt enkelt väldigt dyr sett till modellerna som introducerades vid lansering. Jag hittade exempelvis mitt kvitto på toppmodellen Athlon 64 X2 4800+, där summan landade på smått galna 10 500 kronor – och det är därtill med den tidens högre penningvärde. Motsvarande Pentium D-processor presterade givetvis betydligt sämre, men kostade också hälften så mycket.
Athlon 64 X2 var därför något otillgänglig för den stora massan inledningsvis, men detta blev rättades till när instegsmodellen Athlon 64 X2 3800+ introducerades senare under året. Med sin lägre prislapp blev denna processor inte helt oväntat den absoluta storsäljaren i familjen, inte minst för att det var ett någorlunda prisvärt sätt att få en dubbelkärnig uppgradering till sitt befintliga sockel 939-system.
Dual Core, Do More
Medan de prestandamässiga fördelarna hos de dubbelkärniga processorerna inte alltid var helt uppenbara till följd av bristande mjukvarustöd för flera trådar, så ökade de dock den allmänna rappheten och responsiviteten i systemet enormt. Detta blev särskilt tydligt när man arbetade med flera applikationer samtidigt, där datorn inte längre kändes som sirap när två eller fler saker skulle utföras parallellt med varandra.
Själv körde jag dubbla Opteron 254 under denna tid, vilket inte var fullt lika ekonomiskt försvarbart.
Många brukar säga att den mest märkbara uppgraderingen de någonsin gjort var när de gick från en mekanisk hårddisk till en SSD-enhet. Jag sällar mig definitivt till den skaran, men på tät andraplats skulle jag faktiskt säga bytet från en enkärnig processor till en flerkärnig sådan. Det gjorde verkligen enorm skillnad i upplevelse vid dagligt arbete, och med tiden kom även fler prestandamässiga fördelar i takt med att mjukvaran och spelen hann ikapp.
Jag har lätt för att bli nostalgisk över den enklare tiden då alla processorer endast hade en kärna, men det är samtidigt verkligen inget jag längtar tillbaka till efter att ha blivit bortskämd med dagens flerkärniga monster.
