Intel Core vs. AMD K8:CPU架构分析(6)

文章出处：anandtech.com  作者：HighDiy  发布时间：2006-05-10

Core vs. K8 : 乱序执行引擎

　　为了使读者更加清晰的了解AMD K8 CPU与 Intel Core 架构的区别，我们使用相同的风格制作了下面的图表。

Core vs. K8 : Core架构执行流程

Core vs. K8 : K8架构执行流程

　　从图上可以看到Core 架构与K8 CPU的明显区别。Core 架构拥有更大的乱序缓冲区：96 entry，再考虑到它的宏指令融合技术，其实际容量比 K8 CPU的72 entry要大的多。而最初的 P6 架构只有40 entry，在Banias、Dothan 及 Yonah CPU中增加到了80 entry，而现在的 Core 架构进一步增加到了96 entry。为了看起来清晰、直观，我们制作了下面的表格来比较这几代CPU的重要特性。

CPU架构特性

　　Core 架构采用集中式保留站（central reservation station），而 K8 CPU采用分布式调度器（distributed scheduler）。集中式保留站的优势是拥有更高的利用率，而分布式调度器能容纳更多的表项。NetBurst 架构也采用分布式调度器。

　　使用集中式保留站也是把 Core 架构称作“P8 架构”的理由之一，这是相对古老的 P6 架构的第二项巨大的提升。它利用保留站并调度与分配执行单元来执行微指令。执行结束后，执行结果被存储到乱序缓冲区内。这样的设计方式无疑是继承自Yonah、Dothan 甚至 P6 架构。

　　最大的区别并不能立即从图表上看出来。Intel 先前的CPU需要2个时钟周期才能完成一次分支预测操作，而 Core 架构只需要1个时钟周期。而 AMD 的 K8 CPU也只需要1个时钟周期就可以完成一次分支预测操作。

　　另外一处令人惊讶的地方是 Core 架构的 SSE 多媒体指令执行性能。Core 架构拥有3组非常强大的128-bit的 SSE 执行单元，其中2组是对称的。拥有如此强大的SSE执行资源，Core 架构在执行128-bit SSE2/SSE3指令时将远远超过 K8 CPU。

　　在 K8 CPU上，1条128-bit的 SSE 指令会被解码成2条64-bit的指令，因为 K8 CPU的 SSE 执行单元只能执行64-bit的指令。所以说，从这个角度看，Core 架构的SSE处理能力至少是 K8 CPU的2倍。如果是对64-bit的浮点进行操作，Core 架构每个时钟周期可以处理4个双精度浮点数的计算，而 K8 CPU可以处理3个。

　　就整数执行单元来说，Core 架构比 Pentium 4 CPU和 Dothan CPU也有很大的提高，而与 K8 CPU处于同样的水准——如果只考虑执行单元的数量的话，Core 架构与 K8 CPU都拥有3组ALU。如果也考虑 AGU 的话，K8 CPU拥有3组，甚至比 Core 架构的2组要更有优势。这可能会使 K8 CPU在一些不太常见的整数计算中有优势，比如解密运算。不过，Core 架构拥有的更深、更灵活的乱序缓冲区和更大、更快速的二级缓存可以在绝大多数整数运算中消除 K8 CPU这个小小的优势。

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