51. Особенности микроархитектуры Intel Sandy Bridge

!!!Примечание автора: сочувствую тебе, человек, если тебе попался этот вопрос: попытки найти в учебнике по сей теме что-либо накрылись медной пи*дой, потому скачали жалкие огрызки чего-то с какого-то левого сайта. Всё-таки лучше, чем ничего.

Ключевыми особенностями процессоров архитектуры Sandy Bridge являются:

• выпуск с соблюдением 32 нм техпроцесса;

• заметно увеличившаяся энергоэффективность;

• оптимизированная технология Intel Turbo Boost и поддержка Intel Hyper-Threading;

• значительное увеличение производительности встроенного графического ядра;

• реализация нового набора инструкций Intel Advanced Vector Extension (AVX) для ускорения обработки вещественных чисел.

• возврат к выделению кэш-памяти для примерно 1,5 тысяч декодированных микроопераций L0 (использовался в Pentium 4), являющейся обособленной частью L1, что позволяет одновременно обеспечить более равномерную загрузку конвейеров и снизить энергопотребление вследствие увеличения пауз в работе достаточно сложных схем декодеров операций;

• повышение эффективности блока предсказания ветвлений вследствие увеличения емкости буферов адресов результатов ветвления, истории команд, истории ветвлений, что увеличило эффективность конвейеров;

• увеличение емкости буфера переупорядоченных команд (ROB - ReOrder Buffer) и повышение эффективности этой части процессора благодаря внедрению физического регистрового файла (PRF – Physical Register File, тоже характерной особенности Pentium 4) для хранения данных, а также расширение других буферов.

52. Особенности микроархитектуры процессоров Intel Nehalem

Микроархитектура Nehalem является дальнейшим развитием микроархитектуры Intel Core.

Отличительные черты:

1. Усовершенствованное по сравнению с Core вычислительное ядро.

2. Многопоточная технология SMT (Simultaneous Multi-Threading), позволяющая исполнять одновременно два вычислительных потока на одном ядре.

3. Три уровня кэш-памяти: L1 кэш размером 64 кбайта на каждое ядро, L2 кэш размером 256 кбайт на каждое ядро, общий разделяемый L3 кэш размером до 24 Мбайт.

4. Интегрированный в процессор контроллер памяти с поддержкой нескольких каналов DDR3 SDRAM.

5. Новая шина QPI с топологией точка-точка для связи процессора с чипсетом и процессоров между собой.

6. Модульная структура.

7. Монолитная конструкция – процессор состоит из одного полупроводникового кристалла.

8. Технологический процесс с нормами производства не менее 45 нм;

9. Использование двух, четырех или восьми ядер.

10. Управление питанием и Turbo-режим.

53. Особенности архитектуры процессоров x86-64 (amd64, Intel64)

В 2002 г. впервые со времен i386 архитектура х86 подвергается принципиальным изменениям. Разработчиками фирмы AMD было создано 64-разрядное процессорное ядро К8, позже названное Hammer. Появилось и новое название архитектуры, которую применила AMD в Hummer – «x86-64», то есть 64-битная х86 (по аналогии с х86 – 32). В отличие от 64-битной архитектуры IA-64, примененной в процессорах Intel Itanium, х86-64 базируется на существующей архитектуре х86-32. Следовательно, процессор, построенный на основе х86-64, может безо всяких проблем исполнять существующие 32-битные приложения, которых написано на текущий момент просто не меряно (и в них вложены очень большие деньги). Причем, эти приложения могут выполняться без каких бы то ни было потерь в производительности в отличие от того же Intel Itanium, где х86-32 систему команд приходится эмулировать.

В процессорах данной архитектуры существующие в х86 регистры общего назначения расширены с 32 до 64 бит и к ним добавлены еще 8 новых 64 разрядных регистров.

Данная архитектура была реализована в процессорах AMD Athlon 64, Opteron.

В 2004 г. Intel вдобавок к EPIC (Itanium) вводит еще одну 64-разрядную архитектуру, с программной точки зрения практически идентичную той, что предложила АМD. То же 64-разрядное расширение регистров, те же режимы работы процессора. Модель Intel Xeon EM64T с тактовой частотой 3,6 ГГц стала первым процессором семейства, поддерживающим технологию Extended Memory 64 (EM64T), которая при необходимости позволяет адресовать память  выше порога в  4 Гб.