酷叡移動處理器Merom對比Yonah全解析[圖]

　　[Core和Yonah的不同點：(六)宏指令融合技術的應用]

　　所謂宏指令（Macro-Op），指的就是X86指令。通過宏指令融合技術可以使Core微架構在單位時間內把2條宏指令融合為1條微指令。這也就是為什麼我們前文中提到Core微架構每個周期最多可以解碼5條X86指令而實際只有4個解碼單元。


　　宏指令融合技術采用與否的示意圖：

未采用宏指令融合技術

采用宏指令融合技術

　　從圖中我們可以很明顯地看到X86指令中的cmp指令可以與jmp指令融合，產生僅1條微指令。最後，4個解碼單元中的任何一個都可以執行宏指令融合操作，然而每個周期最多只能有1個解碼單元執行宏指令融合，所以最大的解碼寬度為每周期5條X86指令，也就驗證了我們前面所說的Core微架構只有4個解碼單元每個周期卻最多可以解碼5條X86指令的說法。

　　很明顯宏指令融合技術（Macro-op Fusion）的優點是降低需要執行的微指令的數目，因為執行單元只需執行更少的微指令，可以直接提高處理器性能。而實際上微指令緩衝區相當於容納了更多的X86指令，亂序執行引擎可以從中更有效的發現能夠並行的指令，有利於實現更高的指令級並行度。當然，這些優點雖然與微指令融合技術所帶來的優點十分相似。但是，同時擁有宏指令融合技術和微指令融合技術使得Core微架構可以比Yonah微架構節省更多的執行單元資源和擁有更好的指令級並行度。不過具有諷刺意味的是，宏指令融合技術和微指令融合技術正在使得X86處理器的內核更加接近CISC架構（Complex Instruction Set Computer，復雜指令集計算機，在CISC微處理器中，程序的各條指令是按順序串行執行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行執行的。順序執行的優點是控制簡單，但計算機各部分的利用率不高，執行速度慢）而不是 RISC 架構（Reduced Instruction Set Computing，精簡指令集計算機，它是在CISC指令系統基礎上發展起來的，有人對CISC機進行測試表明，各種指令的使用頻度相當懸殊，最常使用的是一些比較簡單的指令，它們僅佔指令總數的20％，但在程序中出現的頻度卻佔80％。復雜的指令系統必然增加微處理器的復雜性，使處理器的研制時間長，成本高。並且復雜指令需要復雜的操作，必然會降低計算機的速度。基於上述原因，20世紀80年代RISC型CPU誕生了，相對於CISC型CPU ,RISC型CPU不僅精簡了指令系統，還采用了一種叫做『超標量和超流水線結構』，大大增加了並行處理能力。RISC指令集是高性能CPU的發展方向。它與傳統的CISC相對。相比而言，RISC的指令格式統一，種類比較少，尋址方式也比復雜指令集少。當然處理速度就提高很多了）這與 Intel 當年推出 IA-64 架構（安騰Itanium是64位處理器，也是IA－64系列中的第一款，基於EPIC技術開發。最大的缺陷是它們缺乏與x86的兼容，而Intel為了IA-64處理器能夠更好地運行兩個朝代的軟件，它在IA-64處理器上引入了x86-to-IA-64的解碼器，這樣就能夠把x86指令翻譯為IA-64指令。這個解碼器並不是最有效率的解碼器，也不是運行x86代碼的最好途徑，因此Itanium 和Itanium2在運行x86應用程序時候的性能非常糟糕。這也成為X86-64產生的根本原因）的想法越來越遠。看來Intel確實是走下了很大的彎路，好在亡羊補牢為時不完。