2007年7月24日 星期二

Intel CPU 的次世代微架構簡介:Core

‧Intel CPU 的次世代微架構:Core

Into the Core: Intel's next-generation microarchitecture
http://arstechnica.com/articles/paedia/cpu/core.ars/1
本文介紹 Intel 處理器的次世代微架構 "Core" 會有什麼樣的發展。
開場白
作者先回憶起取代 P6 (Pentium Pro, Pentium II, and Pentium III) 的 Netburst (P4) 微架構,接著 Intel 引入先前代號叫做 "Merom" 現在改稱 "Core"(或是 NGMA,即次世代微架構),作者從各方面蒐集出這個微架構的資料,在這篇文章當中詳細介紹它。
作者提到 "Core" 是 Intel 從頭設計的架構,把今日的需求都牢記在心中,不過,作者仍指出 "Core" 其實有很多 Pentium 4 與 Pentium M (Banias) 的影子,並且是 Pentium M 的設計佔比較多。因為 Pentium M 與 P6 的設計比較接近,因此作者會把 "Core" 列入 P6 的世系當中對待。
當 Intel 在以色列的團隊準備設計這個微架構時,就已經考慮到,這個架構必須要能應付未來五年的發展,所以多核心,就已經被列入考慮,不過這與 Sun 或 IBM 的多核心不同。它所指的多核心不是:"throw out out-of-order execution and scale back single-threaded performance
in favor of a massively parallel architecture that can run a torrent of simultaneous threads." 這樣去『OOOE 化』的野心,已經在 STI 的 Cell 以及 Sun 的 Ultrasparc T1 上面實現了,不過 Intel 的多核心,依然是十分傳統,很 Intel 的多核心。
Intel 並不是把每個獨立核心的動態執行(dynamic execution)硬體給丟掉,而是讓每個核心的電力消耗降低,並且讓效能提升。Intel 的策略是以 process-based 為基礎(這就是作者提到很 Intel 的緣故)。Intel 依然遵循 Moore's Law 要讓每個 die 塞入更多核心。在 Intel 的觀點中,核心會縮小是因為電晶體做的更小所導致,並非設計、架構改變的緣故。
這讓作者想到 "Core" 的伸縮性(scalability)。P4 的設計是讓效能隨著時脈增加而增加,相較之下, "Core" 的效能卻是隨著 die 上的核心增加而增加(換言之,體積變小),此外還有更多的快取以及第二層更謹慎、可預期的時脈增加使得效能增加。在此觀點下,"Core" 是以一種有別於 P4 的方式來實踐 Moore's Law。

其餘資料,詳見來源...