數位家庭（Digital Home；DH）概念是近年來Wintel陣營所積極推展的新應用焦點，同時2005年也是x86處理器正式進入雙核（Dual-Core）工藝的一年，未來更將邁向多核（甚至多緒）的新境界，而Digital Home願景市場有了Dual-Core/Multi-Core的加持後，預計將會有更快速且更全面的普及發展。

真的需要多核嗎？從過往的多工質疑談起

過去PC剛從16-bit 8088/80286＋DOS的單工時代進入到32-bit 80386＋Windows的多工（Multitask）時代時，有人發出這樣的疑問：多工不是大型系統才有的功能嗎？為何要將這種功能移植到PC上呢？大型系統要同時提供給多人使用所以才需要多工，PC屬個人用途，有必要運用到多工嗎？時至今日此問題的答案已相當明顯，甚至再有此種疑問的人會被人覺得很不可思議。

如果PC無法多工，那麼各位開啟IE瀏覽器後，必須將其關閉才能開啟Word文書處理器，打完字後再將其關閉，才能再開啟Outlook進行收發信，至此很明顯：有誰還願意回到單工時代呢？

類似的，PC有必要採行多核嗎？與多工相近的，多核最初也來自高階系統，即2001年IBM的eServer p690（UNIX）伺服器，該伺服器使用的POWER4是第一顆採行雙核設計的CPU，之後HP、Sun也跟進，2004年HP發表雙核的PA-8800，Sun則發表雙核的UltraSPARC IV，並各自用於自家的高階UNIX伺服器中。

《圖一　AMD於2003年以Athlon 64率先引爆PC的64-bit熱潮，2005年則以Athlon 64 X2率先引爆PC的Dual-Core熱潮。》

＜資料來源：AMD.com＞

到了2005年，AMD、Intel也發表雙核CPU，不僅是伺服器、工作站之用的AMD Opteron、Intel Xeon有雙核：稱為Opteron Dual-Core、Xeon 7000，就連桌上型PC用的AMD Athlon 64、Intel Pentium 4也都推出雙核版：稱為Athlon 64 X2、Pentium D（Dual）、Pentium EE（Extreme Edition），且依據規劃，未來的低價PC、筆記型PC亦都將有雙核。

同樣的，今日人們也疑惑：雙核/多核技術源自高階伺服器，有必要讓PC也採行嗎？關於此筆者相信答案也是肯定的，自從Internet開放後（供民間家庭與企業商務使用），家庭成員使用PC的時間大增，因此經常會爭搶過去家中唯一的一部PC，也因此1997年啟動了低價PC/免費PC（Low Cost PC/Free PC，只要預付合約的上網費便贈送一部PC，類似今日綁服務年約的1元手機）風潮，許多家庭為抒緩與解決爭用問題而購買第二部PC。

然而，家庭個員使用Internet/PC的時間愈久，且享用來自Internet/PC的數位內容與多媒體影音娛樂愈多，兩部PC也必將不夠負荷，家庭也沒有預算及空間增購第三、第四部PC，屆時各位就會感受到「多核」的必要性。

《圖二　Intel於2003年發創超執行緒（HyperThreading；HT）的雙緒執行技術，2005年也跟進推出Dual-Core的雙核執行技術，前後技術相結合後等於擁有雙核四緒的超加速執行。》

＜資料來源：Intel.com＞

Wintel過往魚水互幫的成功模式

再從另一角度看，過往PC的硬體效能提升、軟體應用延伸本就不是同步齊進，而是種互激的旋升效應，386 PC剛出現時大家也多還在用DOS，只是386比286執行更快而已，然而在Windows 3.0問世並大受歡迎後，由於386無法流暢執行Windows，促使大眾改買486，進一步的也為了流暢執行Windows 95而升級成Pentium。

然而到了Pentium、Pentium Pro/II時產生了效能過剩的問題，因此開始強調用PC觀賞影片（播放Video-CD）的新延伸用途，以及軟體音效卡、軟體數據機等替代用途。所以，到底要效能先到位還是應用先到位？負面看是雞生蛋、蛋生雞的猶豫（也類似先有訂單還是先有產能），但正面看就成了魚幫水、水幫魚的共策共進。

有了應用需求迫使效能提升，有了過剩的效能開始尋求新的應用訴求，今日的雙核/多核不過是例行的效能先到位而已，很快會被各種應用所填耗。

高壓縮、即時串流的娛樂影音

被各種應用所填耗？這樣說過於抽象、浮泛，筆者更具體的列舉，主要必是重度的多媒體影音，例如3D繪圖遊戲、壓縮演算比MPEG-2/DVD-Video更複雜繁重的MEPG-4/H.264、要求即時傳輸並解碼播放的串流影音（Streaming Media）、高解析度影音（HDTV的1920×1080@60Hz、HD Audio的24-bit/192kHz/7.1 Channel）等。

此外還有P2P交換、影音剪輯（結婚、生日等多媒體家庭日記）、節目錄影（用MPEG-1/2/4編錄並存於硬碟，取代傳統VHS錄放影機）、家庭保全錄影等，上述的種種應用有些是全天候持續（如P2P及保全錄影），有些則會是同時多份執行（主臥房、客廳各自播放不同影音內容），如此PC將愈來愈難負荷，最後必然要用多核來執行多媒體多工才能勝任。

或許我們可以這樣譬喻、對應，過去的單核能因應單人的文字、數字、靜態圖表等應用的多工，如今若要因應家庭多位成員的即時串流動態影音、高解析度影音、3D繪圖特效的多工，就必然要導入多核架構。

《圖三　Intel力推之ViiV（歡躍）硬體平台》

＜圖註:Wintel近年來積極推展數位家庭的理念、技術、產品，Microsoft於2003年開始力推Media Center作業系統，Intel於2005年開始力推ViiV（歡躍）硬體平台，圖為HP的Media Center PC。＞

愈來愈多以PC為主體的簡化、便利式應用

家庭多成員同時使用？這似乎難以想像，PC不過就一副鍵盤/滑鼠與顯示器，或許P2P交換、視訊錄影可在背景執行，但同時間也只能讓一人使用PC，如何讓家庭中的多位成員一同使用？

這必須談論近年來的PC延伸應用，姑且不論Thin Client（精簡型電腦）與Smart Display（智慧型顯示器），光就數位媒體配接器（Digital Media Adapter；DMA）與居家網路話機（WiFi Phone）就足以讓更多人同時運用PC。

所謂DMA，多是透過WLAN（Wireless Local Area Network；無線區域網路）管道與PC相連，DMA具有按鈕或遙控器，可以操控、命令PC進行影音播放，之後影音播放的內容透過無線傳輸給DMA，DMA再進行解碼解析，最後DMA與電視、顯示器及喇叭等相連，將影音效果重新呈現。

更簡單說，DMA就是針對PC媒體播放應用的簡化操作器、PC的延伸分身，有了DMA，即便不懂PC的人也能運用PC來播放影音，如同操控傳統消費性影音（家電音響、錄放影機等）般地容易，而且是透過無線傳輸延伸至家庭各處，每個人、每個房間、每個裝置可以有不同的影音播放。

至於WiFi Phone更不用多言，使用網路電話（VoIP）不用再拘綁在電腦桌前，可用無線方式在居家任何地方持續通話，而且也是家庭各成員同時使用，不再需要爭搶同一支家用市內話機，迫使其他人得用較昂貴的手機通話。對此也需要家庭連外頻寬、以及強力的PC效能來支援始能實現。

《圖四　Play@TV公司的數位媒體配接器（DMA）：NMP-4000型》

＜圖註:該公司也稱此為Network Media Player，只要將視訊盒與電視、喇叭連接，並用無線區網與PC相連，即可用遙控器來操控遠端的PC，將PC的影音內容透過無線傳輸至電視、喇叭上播放。＞

看不到的系統功效也要倚賴多核

上述的種種應用都是肉眼可見的耗用，還有許多默默運作的機制也一樣要耗用PC效能，例如前述的視訊錄影及播放會用到MPEG編解碼運算（軟體CODEC）、HD Audio也會用到多聲道音訊的編解碼運算（軟體音效卡）。除此之外，軟體數據機、軟體寬頻分享器（PC加接Hub/Switch，將頻寬分享給其他網路裝置，分享運算由PC負責執行、轉遞）、軟體WLAN/WiFi無線基地台（只連接簡單的Wireless Access Point無線接取點，其餘運算工作交付給PC）。

再者，還有軟體防火牆、軟體磁碟陣列（為求資料安全性與加速性，需要使用RAID）、軟體式的無線傳輸加解密（無線傳輸容易遭隱私洩漏、內容攔截，需要WEP、WPA/WPA2等加解密演算，Skype亦有256-bit AES加解密功能）等，都需要耗用PC的CPU效能。同時多份與長時間持續執行，也一樣需要多核為其後盾。

加上Java、.Net撰寫成的軟體愈來愈多，這類的軟體需要中介層的編解譯才能執行（Byte Code與JVM/JRE、Managed Code與CLR/CLI），需要耗用更多執行效能，但好處是原生支援多緒執行，如此亦可用多核來加速。

此外網路安全登入、安全交易所需的SSL加密（即https://）也一樣要耗用較多的CPU演算，如此SSL的使用機會也愈來愈多，編密位元數也愈來愈高，從40-bit、56-bit到128-bit，日後難保資安威脅不會增加（許多編解密演算已證實可破解，並在串接多部一般電腦後，以平行加速運算法快速破解），可能又有逐增的必要。

《圖五　Nokia 770 Internet Tablet》

＜圖註:Nokia發表的Nokia 770 Internet Tablet，具Bluetooth與WiFi等無線功能，可用無線方式進行上網、影音播放、網路電話等應用，等於具備WiFi Phone、Portable DMA等效用。＞

時脈已難提升，多核成持續加速的必然手段

最後，還有一個最現實的技術問題，Intel的CPU時脈已停滯在4GHz門口許久，始終無法跨越，其他半導體業者對此也多無明顯解方，因此改以多核方式來持續提升效能，已是最後不得不行的唯一手法。

總之，如何在家庭有限的空間、預算（多核也意味著持續提升的價格效能比，大陸稱：性價比）中滿足更多的重度即時影音應用，眼前較可行的作法也都一致指向：多核架構，等於把PC提升至Home Server（家用伺服器）的任務角色，既然是伺服器，那麼多核需求也就更加名正言順。

不單是x86 PC，就連Mac也一樣要迎合多核之趨，2005年10月Apple發表了PowerMac G5 Dual-Core，使用上雙核的PowerPC970MP CPU，原本PowerMac G5機內本就可配置2顆單核的PowerPC G5（PowerPC970/PowerPC970FX），如今換裝PowerPC970MP後等於是部4核系統，所以PC絕不會只在單核或眼前剛起步的雙核，多核必然要進駐到數位家庭。

延 伸 閱 讀

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