早期的8位元處理器核心，如70年代早期流行的8080，都是簡單的元件，甚至沒有採用管線技術。隨後的80386展現了大幅進展，它是一款具有GB級記憶體定址能力的32位元元件，適合高性能工作站。隨後出現整合了浮點單元的80486。然而，對高性能的要求從未停歇。90年代早期的Intel Pentium處理器設計為超純量處理器，隨後出現了Intel Pentium Pro處理器，大膽地採用了亂序執行和預測執行技術。新興應用和網際網路的問世帶來了對性能的需求，新興的深管線技術Pentium4處理器核心工作於數GHz。最後出現了Intel Core和Core 2處理器，努力地在性能和功耗之間取得平衡。
所有的這一切均得益於矽技術的發展，從PMOS到NMOS接著演變到CMOS以降低功耗。製程微縮通常帶來晶片電晶體數目倍增以實現更複雜架構，同時保證功率不超過極限。
過去，曾為了獲得性能而不惜成本，但這個觀念在近年來產生了變化──我們已從單純依靠頻率而獲得性能的策略上轉移開來。這是因為功率帶來的成本逐步上升。電晶體頻率的提高意味著電晶體泄漏同時增加──這不是一個好的選擇。而這解釋了為何如今你看到處理器核心採用更低的頻率以降低功耗，然而它們仍然具備更高的處理性能。
一個單核心的性能可以提升到多高？注意，功耗的增加是性能的平方。也就是說，如果性能加倍，功耗將增達四倍──當你受限於功率時，這很糟糕。因此多核心架構應運而生，使用更多的核心以獲得更高性能而非使用更大的單一核心。多核心架構的性能和功率增加呈線性關係，使得同一晶片上使用多個核心變得更具吸引力。這個趨勢在可見的未來仍將持續。
這種多核心趨勢將繼續多久？只要你還能利用多核心的優勢來提供應用性能，這個趨勢就將繼續。確實，要在多核心架構上將單一應用程式平行化仍存在著侷限，且在達到某些點後，所帶來的性能優勢將逐步降低。然而，更多的平行性還有待開發，如任務級平行，以及應用程式級平行化。因此，在你能夠運用所有同質多核心的優勢以前，多核心趨勢都將持續。異質多核心是另一種選擇──大量的小核心被放在一起，為應用提供更靈活的選項，但這種系統往往更難設計。
最後，不要將專用處理核心排除在多核心系統之外。這些專用核心專為特別任務設計，因此可在更低功耗上獲得更高性能。如只為視訊編解碼，或是只針對網路處理設計、最佳化的專用核心。注意，若能混合這種不同類型的專用處理核心和通用核心，將使處理器更像一個系統單晶片(SoC)。同時，對於永遠渴求大量處理器性能的未來應用，這將是一種非常強大的系統。
作者：Shekhar Borkar / Intel公司
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