Intel 声称 Core 微架构拥有14级“有效”流水线。与 Banias 同出于一个设计团队,Core
微架构仅有14级的整数流水线,并不让人意外。但是,究竟什么是14级“有效”流水线?
在过去的几年里,有关流水线级数的几个概念经常被混淆。我们首先澄清一下,流水线的“条数”与“级数”是完全不同的概念。能够完整执行各种指令的一系列功能单元组成“一条”流水线。而关于流水线级数,可以这样简单理解:在传统意义上,一条流水线所包含的功能单元一般可以被划分为多个部分,它可以被划分成几个部分,就称这条流水线是“几级”的。
然后让我们来了解一下“有效流水线”的定义,这也是在过去容易造成误解之处。简而言之,所谓的有效流水线,就是指发生分支预测错误时,所需要重新执行的流水线级数。以采用
NetBurst 微架构的处理器来说,Willamette、Northwood与Prescott核心的有效流水线级数分别是20、20和31,而原始的P6
微架构的处理器则是10级。
不过,对于现代的普遍采用乱序执行方式的X86处理器来说,有效流水线级数并不能代表真正意义上的流水线级数。NetBurst 微架构的处理器仅仅是
Trace Cache 的 Trace 建立过程,就有起码10级;P6 微架构的完整流水线级数应该是12至15(10级有效流水线加上指令执行完毕后的
Retire 动作,与可能出现的 Reorder
Buffer延迟)。随着乱序执行引擎的工作方式越来越复杂,X86处理器流水线级数的概念也日益模糊。换言之,Core
微架构真正意义上的流水线级数并不会只有14。
Core 微架构的14级有效流水线与 Prescott 核心的31级有效流水线的对比,也只有参考意义。那些仅仅根据这个数字的对比就断言 Core
微架构只能达到很低的频率的说法是不具有足够的说服力的。Conroe XE 3.33GHz
处理器的存在已经让很多相信这个说法的用户大吃一惊。而实际上,已经有玩家声称,Conroe 处理器可以在风冷的情况下达到4GHz以上的频率。Core
微架构的频率到底能够到达什么样的高度,让我们拭目以待。
接下来,我们将对 Core 微架构的各个功能单元进行更加详细的分析。
(责任编辑:刘伟) |