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[Core和Yonah的不同点:(五)微指令融合技术的加强]
除了在解码单元数量上提升之外,Core 微架构中的解码单元还拥有一项Intel认为最为重要的特性那就是宏指令融合技术 (Macro-Op Fusion)。该技术可以把2条相关的X86指令融合为1条微指令。Intel宣称每10条指令可以融合1次。宏指令融合技术带来的效果是非常明显的。在一个传统的X86程序中,每10条指令就有2条指令可以被融合。也就是说,宏指令融合技术的引入可以减少10%的指令数量。而当2条X86指令被融合的时候,4组解码单元在单周期内一共可以解码5条X86指令。被融合的指令在后面的操作中完全是一个整体,这带来几个优势:更大的解码带宽,更少的空间占用,和更低的调度负载。
那么什么是宏指令融合技术呢?要解释宏指令融合技术就必须要知道什么是宏指令和微指令。
微指令(Micro-Op)。是将一个X86指令按照一定的规格分成多个规格相对统一的指令。因为X86指令集的指令长度、格式与定址模式都相当复杂,为了简化数据通路,从很久以前开始,X86处理器就采用了将X86指令解码成1个或多个长度相同、格式固定、类似RISC指令形式的微指令的设计方法。而对于读取和存储语句则使用更甚。实质上现在的执行单元真正执行的指令都是微指令,每周期能执行的指令条数也指的是微指令的数目。
然而微指令融合(Micro-Op Fusion)技术是从Centrino(讯驰)就开始出现的技术,在随后的 Yonah 微架构中也具备该技术。简而言之就是可以通过减少X86指令解码后生成的微指令的数目,来降低乱序执行引擎和执行单元的压力,从而达到提升处理器效率的目的。
而Core进一步强化微指令融合技术就是为了减少微指令的数目。而且前文已经提到Core微架构的简单解码单元可以处理128bit的 SSE指令的解码,这在以前的P6微架构只有复杂解码单元才能胜任。因此,在Core微架构中这种类型的操作在很多时候就可以解码成1条微指令,从而降低了后端执行单元的压力,提高了指令的执行效率。因此,在内部执行单元的资源有限的前提下,减少微指令的数目就等于单位时间内增加了处理指令的数目。
真可谓高性能低功耗二者兼得。
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