Procesory
Artykuł
Mateusz Brzostek, Poniedziałek, 3 listopada 2008, 06:00

Mikroarchitektura

Podstawą budowy poszczególnych rdzeni w procesorach Nehalem jest mikroarchitektura Conroe. Nie znaczy to wcale, że nie nastąpił postęp w tej dziedzinie – należy raczej uznać, że wystarczyły usprawnienia. Nie było konieczne całkowite przeprojektowanie mikroarchitektury, aby stworzyć dobrą podstawę dla nowych technologii wprowadzonych w Nehalemie. W związku z dużym podobieństwem tych dwóch architektur, aby Czytelnik lepiej zrozumiał istotę poszczególnych elementów Nehalema, przypomnimy anatomię sukcesu Conroe.

Wydajność procesora zależy w głównej mierze od dwóch wielkości: jak wiele instrukcji można wykonać w jednym cyklu i jak szybko następują cykle. Częstotliwość taktowania podlega ograniczeniom technologicznym; wyprodukowanie układu złożonego z przeszło 700 mln bardzo szybko przełączających się tranzystorów, w dodatku tanio, jest niesłychanie trudne. Z tego powodu taktowanie procesorów nie wzrasta już w takim tempie jak za czasów Pentium III/4 i Athlonów. Producenci procesorów skupiają się przede wszystkim na usprawnieniu logiki układów, aby niezależnie od przeszkód fizycznych otrzymać wyższą wydajność.

Core 2 był pierwszym wielkim krokiem firmy Intel w tym kierunku. Najbardziej oczywistym sposobem na to, aby zwiększyć liczbę instrukcji możliwych do wykonania w jednym cyklu, jest zwiększenie liczby jednostek, które wykonują te instrukcje. Conroe był procesorem czterodrogowo superskalarnym, co oznacza, że mógł zakończyć cztery instrukcje w jednym cyklu.

Nehalem wykorzystuje tę samą organizację jednostek wykonawczych: mamy więc trzy jednostki operacji na liczbach całkowitych (ALU) i trzy jednostki zmiennoprzecinkowe (FPU/SSE). Również szerokość drogi, którą przebywają instrukcje z pamięci aż do wykonania, pozostała ta sama. Jednak ogólna organizacja to wszystko, co pozostało w niezmienionej formie. Na każdym z ważnych etapów wykonywania instrukcji dokonano znacznych usprawnień. Najbardziej rzuca się w oczy powielenie lub poszerzenie prawie każdego układu, który bierze udział w pobieraniu i wydawaniu rozkazów jednostkom wykonawczym. To kieruje naszą uwagę na jedną z najważniejszych w Nehalemie zmian względem Conroe.

Ocena artykułu:
Ocen: 34
Zaloguj się, by móc oceniać
Artykuły spokrewnione
Facebook
Ostatnio komentowane