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Haswell架构官方深入解析 能播放4K超高清视频

2012年09月12日17:39
来源:驱动之家

  作为此次旧金山IDF峰会的重头戏,下一代处理器Haswell无疑是最受关注的,Intel也派出多位高层和资深技术人员(包括Haswell架构设计师之一Ronak Singhal),首次详细披露了Haswell的架构技术细节。

Haswell架构官方深入解析

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  Tick-Tock交替发展策略就不多说了。Haswell处于Tock阶段,工艺不变架构改进。

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  但是说起来Haswell的本质架构并没有太大变动,沿袭了Sandy Bridge、Ivy Bridge的诸多技术特性,只是在一些细节上做了进一步优化。广泛的通用性是Haswell的重要特点之一,上到服务器下到平板机它都可以用。

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  还是模块化设计,核心2-4个,图形核心三种级别,扩大能效范围。

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  22nm工艺在Ivy Bridge上首次尝试并不能说完全成功,3D晶体管被吹得神乎其神,但结果也带来了一些负面效应。Haswell因此重点加强了电源管理的优化,有超过20项的改进,并增加了S0主动状态、S0ix主动状态、S3/4休眠状态等众多新的电源管理等级,不同状态的切换时间也大大缩短,最低可以做到8W(实测7.5W),能用于平板机和无风扇静音系统。

  Intel宣称,Haswell可以在与IVB相同的功耗上获得两倍的图形性能。

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  Haswell的电源管理策略可以分为主动功耗、空闲功耗、平台功耗三个方面,都有很细致的改进。具体来说又有:动态加速改进、更细致的电压和频率岛、处理器与芯片组连接优化,更细致的功率门控、新的C状态和更低的切换延迟(最多加快25%)、制造工艺优化,新的平台功耗定位、改进的平台功耗架构(USB/SATA/PCI-E都增加了新的功耗管理状态)。

  Intel还与OEM厂商合作,共同降低系统周边部件的功耗。

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  下边谈谈微架构方面的进步。其实并不多,比如关键渲染管线就没什么变化,只是一些局部细节的增强,提高性能和能效。

  Haswell增加了第六、第七个分派端口,每时钟周期最多八个操作,比之前多出两个。整数ALU、存储寻址端口也都多了一个,每时钟周期可执行两个分支、两个载入和一个存储。

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  指令集最重要的当然是AVX2,每核心每时钟周期的单精度、双精度浮点均翻一番,可执行两个FMA操作,还有其他一些新的指令。

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  一级、二级缓存的管理方式和容量都没变,但得益于AVX2,带宽均翻了一番,对于AVX2代码和老代码都有效。

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  交易同步扩展(TSX)。通常情况下,多核心处理器同样的数据结构时,只能有一个线程在工作,但是TSX可以让两个线程访问同样的数据表,并且完全独立更新,然后可以利用并发存取来并行执行,多核心处理器的效率将大大提高。操作系统支持Windows、Linux。

  明天,Intel还会就此做一个小时的专项讲解。

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