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Pentium 4几个重要技术指标
笑三少 2001-02-15 13:12:22

  相信不少人,对于Pentium 4 CPU一定有所耳闻,下面是Pentium 4几个重要技术指标的介绍,以供参考,如有更详细的资料欢迎大家提供给我们。

  Advanced Dynamic Execution
  Advanced Dynamic Execution 功能最主要的是改善了,Stall 产生的问题,这一大堆等待处理器修复的错处,如果积累太多, 就有可能对系统构成严重的影响。但是 Execution Engine提供了一个非常大的暂存容错能力,所以也减轻了因 stall 而产生出的问题,另外Execution Engine 能够暂存的指令由 P6 的 Micro Architecture 的 42 个指令,增加到126个,这就减低了在工作时脉较高时,大量资料由记忆体或 Cache 流失的问题。与此同时,也改善了 branch 的预测能力(大约是 33%). 以往 Pentium III 所储存的Branch Buffer 是 512Byte,现在 P4已增至 4KByte,由于 Branch 的容量增加,使它可以储存更多的资料。这一切都是 Net Burst 架构改善了因 mis-prediction 而导致到的严重问题。

  Hyper Pipelined Technology
  在 Pentium 4 的 Net Burst 架构中,Pipeline的数目由P6架构的 10 个 stage 增加一倍达到20个,同一时脉下Pipeline 的数目为 20 个 stage,工作时相对地比 P6 原本架构的 10 个 stage 快了很多! 从pipeline 的数目增加,同样在效能上及工作时脉上得到一定的提升。

  Execution Trace Cache
  Execution Trace Cache 主要是改变了一向的 L1 设计,以往 L1 Cache 的 Size 是16KB (data) + 16KB (指令)。以往的指令不会储存在 L1 Cache 内,只会作即时的解码,相比现在的 Trace Cache,它同样地会将一些指令作解码,这些指令称为微指令(micro-ops),而这些微指令能储存在 Trace Cache 之内, 无需每一次都作出解码的程序,因此 Trace Cache 能有效地增加在高工作时脉下对指令的解码能力,不过 Intel 方面并没有公布 Trace Cache 的容量,我们只知道 Trace Cache 能储存 12000 个微指令(micro-ops)。

  Rapid Execution Engine
  经过架构上的重整,Pentium 4 的 Arithmetic Logic Units (ALUs) 能在每一时脉下执行两个ALUs,即在 1.4GHz 时间下,ALUs的运作速度达 2.8GHz,两组ALUs 能够在同一时脉下减少指令的处理时间,并且能有效提升运算速度。

  400-MHz System Bus
  以往 Front Side Bus (FSB) 会与记忆体的工作时脉同步,但这根本不能应付更高时脉的资料传送速度的需要,所以Pentium 4 改变了原来的设计,使用全新的 Quad Pumping 技术,能够在 100MHz FSB 时提供 400MHz 的资料传送速度。采用这个技术,必须配合 Dual Channels 的 RAMBUS 记忆体,这样CPU 与记忆体之间便能提供达 3.2GB/s 的传送速度 (PC 800 RDRAM),相比133MHz FSB 的 Pentium III 只有 1.06GB/s 的 bandwidth 大了三倍之多。

  Advanced Transfer Cache
  其实 ATC 已经不是首次出现的技术,在设计Pentium III Coppermine 核心时,已经将以往的 Half Speed On-Chips L2 Cache 改为 On-die Full Speed L2, Pentium 4 与 Pentium III 同样具备了 256KB 的 L2 Cache,L2 Cache 速度与 CPU 的工作时脉是同步的,即是 1.4GHz 的 P4,L2 Cache Speed 为 1.4GHz. 而它是以 32byte 的介面传送资料,以1.4GHz 的 P4 为例,L2 Cache 每秒能传送 32bytes x 1 (data transfer per clock) x 1.4GHz = 44.8GB/s 的资料,相比 Pentium III 最快的 1.13GHz,传送介面只是 16byte,所以每秒最多只能传送 18.08GB/s,足足提升了一倍以上。

  Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2)
  Net Burst 架构的出现,引身出了更加多的 MMX 技术及 SSE 的发展,所指的就是SSE2。SSE2 提供了 144 个新的 128 bit SIMD 指令,其中包含了 128bit SIMD Interger Arithmetic 及 128bit SIMD Double-Precision 浮点指令,SSE2 主要是加强对影像,语音,图像,图片处理等软件的支持。

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