酷叡移動處理器Merom對比Yonah全解析[圖]

http://www.enorth.com.cn　 2006-08-25 16:27

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　　[Core和Yonah的不同點：(一)縮短的流水線]

　　Intel在新架構上做出的調整集中在量變，流水線架構的調整最明顯之處在於縮短流水線提高命中率。基於Core核心的Conroe處理器的流水線從Prescott核心的31級有效流水線縮短為14級。眾所周知，流水線越長，頻率提昇潛力越大，但是一旦分支預測失敗或者緩存不中的話，所耽誤的延遲時間越長。如果一旦發生分支預測失敗或者緩存不中的情況，Prescott核心就會有39個周期的延遲。這要比其它架構延遲時間多得多。而對於Conroe來說，14級有效流水線的效率要比Prescott核心的31級要高很多，延時卻要低得多。

　　Intel 聲稱 Core 微架構擁有14級有效流水線。但是，究竟什麼是『有效』流水線呢？

　　流水線級數經常被混淆，首先，流水線的條數與級數是不同的。條數是能夠完整執行各種指令的一系列功能單元稱為一條流水線。而流水線級數是：一條流水線所包含的功能單元一般可以被劃分為多個部分，它可以被劃分成幾個部分，就稱這條流水線是幾級的。也就是說在一條流水線中包含著幾個級，可以把流水線條數看作是縱向的劃分而流水線級數可以看作是橫向的劃分。打個比方，就好比一個瀑布群，有幾條瀑布組成就有幾條流水線然而瀑布又不是一階的，它有幾個臺階，一個臺階就是一級。

　　而有效流水線就是指發生分支預測錯誤時，所需要重新執行的流水線級數。不過，對於現代的普遍采用亂序執行方式的X86處理器來說，有效流水線級數並不能代表真正意義上的流水線級數。以采用NetBurst 微架構的處理器來說，Willamette、Northwood與Prescott核心的有效流水線級數分別是20、20和31，而原始的P6微架構(Pentium Pro所采用的微架構)的處理器則是10級。而NetBurst 微架構的處理器僅僅是Trace Cache的Trace建立過程，就有起碼10級；P6 微架構的完整流水線級數應該是12至15（10級有效流水線加上指令執行完畢後的Retire動作，與可能出現的Reorder Buffer延遲）。隨著亂序執行引擎的工作方式越來越復雜，X86處理器流水線級數的概念也日益模糊。換言之，Core 微架構真正意義上的流水線級數並不會只有14級很可能高出很多。但由於習慣，平時我們稱的流水線級數實質上就是有效流水線級數。

　　因此，Core微架構的14級有效流水線與Prescott核心的31級有效流水線的對比也只能作參考，因為這都不是它們執行指令時的實際流水線。那些認為Core微架構處理器由於流水線級數過低而頻率超不上去的人也是站不住腳的，比如今天就聽說意大利三位超頻高手將Core 2 Extreme X6800超至5011MHz,配合X1900顯示卡將3DMARK05成績刷新至26972的高分，再次打破世界紀錄，並且已經得到FutureMark官網的認可[url=http://service.futuremark.com/compare?3dm05=2143173]。請您試想一下如果只有14級流水線那是絕對不可能達到如此高的頻率的。因為這14級流水線並不是實際流水線的級數。當然我相信Core微架構處理器的頻率不會止步於5011MHz，而且很有可能隨著AMD新一代頂級桌面處理器的誕生，Intel會對頂級Core微架構桌面處理器進行提頻。

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編輯：趙國棟

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