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Intel NetBurst

鎖定
Intel NetBurst微處理器體系結構是Intel Xeon處理器和Intel Pentium處理器的基礎。它的新功能和創新,使得IA-32處理器得以保持高性能。處理器的構架指的是程序員可用的指令集、寄存器和內存中的數據結構,在處理器的升級換代中不斷地被維護和增強。微處理器體系結構指的是處理器構架在硅芯片中的實現。
中文名
Intel NetBurst
微處理器
立足於性能的設計
性能展望
性能水準隨着應用範疇的改變
跟蹤緩存
使IPC均值最大化

Intel NetBurst體系結構

IntelXeon處理器和Intel Pentium 4處理器均採用了Intel NetBurst微處理器體系結構。這些設計引進了新的技術和功能,同時還加入了許多應用於以前Intel微處理器體系結構創新功能(如無序推測執行和超標量執行)。
立足於性能的設計
新的Intel NetBurst微處理器體系結構將頻率提升超過了40%。雖然IPC值較低,但由於頻率的增加彌補了不足(性能=頻率×IPC)並且為最終用户提供了更高的整體性能。
減少由於分支誤預測而引起的損失
和P6時代一樣,Intel NetBurst微處理器體系結構憑藉無序推測執行。儘管分支預測算法相當精確,但也不可能100%正確。

Intel NetBurst跟蹤緩存

為了使由於分支誤預測而引起的損失降到最低並使IPC均值最大化,採用擴展深度流水線技術的Intel NetBurst微處理器體系結構極大地減小了分支預測錯誤的數量,並提供了從這些錯誤恢復的快速方法。為了能使誤預測引起的損失最小,Intel NetBurst微處理器體系結構已經實現了高級動態執行引擎和一個執行跟蹤緩存。

Intel NetBurst保持高頻率執行單元

在Intel NetBurst微處理器體系結構中,英特爾實現了許多功能以保證執行單元能有持續的指令流用於處理。英特爾已經實現了一條400MHz的系統總線、一個高級傳輸緩存(L2)、一個執行跟蹤緩存(L1)、一個高級動態執行引擎和一個低延遲的一級數據緩存。這些功能協同工作,快速地將指令和數據提供給處理器的高性能處理單元,使他們保持處理代碼的狀態而不是在高頻率下僅僅處於空閒等待。

Intel NetBurst減少任務指令的數量

Intel NetBurst微處理器體系結構實現了144條新的SIMD指令,稱為流式SIMD擴展指令2(SSE 2)。這些新指令支持128位的SIMD整形操作和128位的SIMD雙精度浮點數操作。通過將一條給定指令所能操作的數據量翻番,則一個代碼循環僅僅需要執行其中半數的指令即可。

Intel NetBurst功能細節

Intel NetBurst超流水線技術

Intel NetBurst中的超流水線技術使得流水線的深度相比P6微處理器體系結構的提高了一倍。

Intel NetBurst執行跟蹤緩存

它是實現一級指令緩存的創新方法,通過捕捉解碼的x86指令(微指令),從主要的執行循環中去除與指令解碼器相關的延遲。

Intel NetBurst快速執行引擎

通過構架設計、物理設計和電路設計的組合,處理器中的簡單算術邏輯單元將以兩倍於處理器核心的頻率運行。

Intel NetBurst400MHz系統總線

400MHz系統總線通過一種物理信號機制,提供了持續的數據傳輸。

Intel NetBurst先進的動態處理

高級動態處理引擎是一個高深度、無序隨機且保持執行單元持續處理命令的引擎。

Intel NetBurst高級傳輸緩存

256KB二級高速傳輸緩存,通過二級緩存處理機核心之間的通道,傳輸大量的數據。Intel Xeon 處理器Pentium 4處理器能夠以32bytes的倍數來計算數據傳輸率,計算結果以GB/s為單位進行報告。

Intel NetBurst性能展望

性能水準隨着應用範疇的改變而改變,應用的趨向是指令的處理,在新的微結構上處理的指令的順序的優化。在這些方面,通過現有的許多軟件應用,Intel Xeon 處理器,Pentium 4處理器表現出了明顯的性能提升。
基於Intel NetBurst微架構的Intel Xeon、Pentium 4處理器只有通過一些特定領域的應用才能實現性能的加速。在這些領域,用户能夠真正使用它們並使它們產生新的價值。