Intel Haswell/Broadwell架构/微架构/流水线 (1)-流水线概述

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Intel Haswell/Haswell-E/Broadwell Microarchitecture

Intel Haswell微架构基于Sandy Bridge / Ivy Bridge微架构,继承了前代微架构的成功之处。下图是Haswell微架构的基本流水线功能框图。通常,在下述章节中介绍的内容也适用于Broadwell微架构。正对Broadwell微架构所做的增强在最后一节中概述。

Haswell微架构具有如下的创新特性:

  • 支持AVX2(advanced vector extension 2)和FMA
  • 全新的通用指令用于加速整型数值加密
  • 支持Intel®事务同步扩展(Transactional Sychronization Extension – Intel® TSX)
  • 单核每周期可以分发8条微指令
  • 256位的数据通路可以用于访存操作以及FMA,AVX浮点,AVX2整型执行单元
  • 提升了L1D与L2缓存的带宽
  • 两条FMA执行流水线
  • 4个算逻单元ALU (发射口0,1,5,6下)
  • 3个存储地址STA发射口(发射口2,3,7)
  • 2个分支执行单元(发射口6下的primary branch和发射口0下的branch2)
  • IA处理器core与uncore子系统的高级电源管理特性
  • 支持可选的四级高速缓存

Haswell微架构支持多个处理器核与共享的核外子系统灵活的集成方式。在这里核外子系统由用于连接多个L3缓存分片(包括可选的片外L4缓存)的互联环路,处理器集成的图形单元,集成的内存控制器,interconnect fabrics等。下面是一个4核的处理器配置示意图。

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