英特爾酷睿

英特爾酷睿

英特爾是全球最大的半導體晶片製造商,成立於1968年,具有35年產品創新和市場領導的歷史。1971年,英特爾推出全球第一個微處理器。這一舉措不僅改變了公司未來,而且對整個工業產生了深遠的影響。微處理器所帶來的計算機和網際網路革命,改變了世界。“酷睿”是一款領先節能的新型微架構,設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效,提高每瓦特性能,也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基於筆記本處理器的。

概述

酷睿
英特爾處理器的名稱,開發代號Yonah,分單核與雙核兩種。酷睿處理器採用667MHz-1033Mhz的前端匯流排速率,60nm製程工藝,2M L2快取,雙核酷睿處理器通過SmartCache技術兩個核心共享2M L2資源.

創新特性

英特爾®酷睿™微體系結構,是一款領先節能的新型微架構,設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效,提高每瓦特性能,也就是所謂的能效比。英特爾®酷睿™微體系結構面向伺服器、台式機和筆記本電腦等多種處理器進行了多核最佳化,其創新特性可帶來更出色的性能、更強大的多任務處理性能和更高的能效水平,各種平台均可從中獲得巨大優勢:
 伺服器可以更快速,更低的功耗為企業節省大筆開支,創新技術保證安全穩定的運行。
 台式機可以在占用更小空間的同時,為家庭用戶帶來更多全新的娛樂體驗,為企業員工帶來更高的工作效率。
 筆記本電腦用戶可以獲得更高的移動性能和更耐久的電池使用時間。
下面讓我們來詳細了解英特爾®酷睿™微體系結構的幾大主要創新,能夠為您帶來哪些好處。
英特爾®寬位動態執行(Intel® Wide Dynamic Execution)
當今衡量一款處理器的性能水平,已經不能再單純的以頻率的高低考量,而是更強調“每瓦特性能”,也就是所謂的能效比。“性能=頻率×每個時鐘周期的指令數”是英特爾提出的對性能的創新理解,英特爾®寬位動態執行通過提升每個時鐘周期完成的指令數,從而顯著改進執行能力。
英特爾®酷睿™微架構擁有4組解碼器,相比上代Pentium Pro (P6) / Pentium II / Pentium III / Pentium M架構擁有3組可多處理一組指令,簡單講,每個核心將變得更加“寬闊”,這樣每個核心就可以同時處理更多的指令。
英特爾®酷睿™微體系結構在提升每個時鐘周期的指令數方面做了很多努力,例如新加入宏融合(Macro-Fusion)技術,它可以讓處理器在解碼的同時,將同類的指令融合為單一的指令,這樣可以減少處理的指令總數,讓處理器在更短的時間內處理更多的指令。為此英特爾®酷睿™微體系結構也改良了ALU(算術邏輯單元)以支持宏融合技術。
英特爾®智慧型功率能力(Intel Intelligent Power Capability)
英特爾®智慧型功率能力,可以進一步降低功,最佳化電源使用,從而為伺服器、台式機和筆記本電腦提供個更高的每瓦特性能。新一代處理器在製程技術方面做出最佳化,採用了先進的65nm應變矽技術、加入低K柵介質及增加金屬層,相比上代90nm製程減少漏電達1000倍。
值得注意的是,英特爾加入了超精細的邏輯控制機能獨立開關各運算單元,具體來講,酷睿™微體系結構採用先進的功率門控技術。以往功率門控技術實現起來十分困難,因為元件開關過程需要消耗一定的能源,而且由休眠到恢復工作也會出現延遲,但英特爾®酷睿™微體系結構已經解決這些問題。
通過該特性,可以智慧型地打開當前需要運行的子系統,而其他部分則處於休眠狀態,這樣將大幅降低處理器的功耗及發熱。
英特爾®高級智慧型高速快取(Intel Advanced Smart Cache)
以往的多核心處理器,其每個核心的二級快取是各自獨立的,這就造成了二級快取不能夠被充分利用,並且兩個核心之間的數據交換路線也更為冗長,必須要通過共享的前端串列匯流排和北橋來進行數據交換,影響了處理器工作效率。
英特爾®酷睿™微結構體系結構採用了共享二級快取的做法,有效加強了多核心架構的效率。這樣的好處是,兩個核心可以共享二級快取,大幅提高了二級高速快取的命中率,從而可以較少通過前端串列匯流排和北橋進行外圍交換。
英特爾®高級智慧型高速快取還有其他方面的優勢,每個核心都可以動態支配全部二級高速快取。當某一個核心當前對快取的利用較低時,另一個核心就可以動態增加占用二級快取的比例。甚至當其中的一個核心關閉時,仍可以保持全部快取在工作狀態,另外也可以根據需求關閉部分快取來降低功耗。
這樣可以降低二級快取的命中失誤,減少數據延遲,改進處理器效率,增加絕對性能和每瓦特性能。
英特爾®智慧型記憶體訪問(Intel Smart Memory Access)
英特爾®智慧型記憶體訪問是另一個能夠提高系統性能的特性,通過縮短記憶體延遲來最佳化記憶體數據訪問。英特爾®智慧型記憶體訪問能夠預測系統的需要,從而提前載入或預取數據,反映到用戶的直接使用體驗上,就是大幅提高了執行程式的效率。
以前我們要從記憶體中讀取數據,就需要等待處理器完成前面的所以指令後才可以進行,這樣的效率顯然是低下的。而英特爾®酷睿™微體系結構中加入一項名為記憶體消歧的能力,它可以對記憶體讀取順序做出分析,智慧型地預測和裝載下一條指令所需要的數據,這樣能夠減少處理器的等待時間,減少閒置,同時降低記憶體讀取的延遲,而且它可以偵測出衝突並重新讀取正確的資料及重新執行指令,保證運算結果不會出錯誤,大大提高了執行效率。
英特爾®高級數字媒體增強(Intel Advanced Digital Media Boost)
上面提到了“性能=頻率×每個時鐘周期的指令數”這個新概念,而英特爾®高級數字媒體增強也同樣是為了提高每個時鐘周期的指令數而誕生,它可以提高SIMD流指令擴展指令(SSE/SSE2/SSE3)的執行效率。之前的處理器需要兩個時鐘周期來處理一條完整指令,而Intel酷睿微體系結構則擁有128位的SIMD執行能力,一個時鐘周期就可以完成一條指令,效率提升明顯。
當前SSE指令集已經十分普遍地用於主流的軟體中,包括繪圖、影像、音頻、加密、數學運算等用途,單周期128位SIMD處理器能力令處理器擁有高能效表現。
基於以上這些先進的創新特性,英特爾®酷睿™微體系結構提供了比前代架構更卓越的性能和更高的能效,為伺服器、台式機和移動平台帶來了振奮人心的全新高能效表現。

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