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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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