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Intel Haswell/Broadwell架構/微架構/流水線 (1)-流水線概述

Intel Haswell/Haswell-E/Broadwell Microarchitecture

Intel Haswell微架構基於Sandy Bridge / Ivy Bridge微架構,繼承了前代微架構的成功之處。下圖是Haswell微架構的基本流水線功能框圖。通常,在下述章節中介紹的內容也適用於Broadwell微架構。正對Broadwell微架構所做的增強在最後一節中概述。

Haswell微架構具有如下的創新特性:

  • 支援AVX2(advanced vector extension 2)和FMA
  • 全新的通用指令用於加速整型數值加密
  • 支援Intel®事務同步擴充套件(Transactional Sychronization Extension – Intel® TSX)
  • 單核每週期可以分發8條微指令
  • 256位的資料通路可以用於訪存操作以及FMA,AVX浮點,AVX2整型執行單元
  • 提升了L1D與L2快取的頻寬
  • 兩條FMA執行流水線
  • 4個算邏單元ALU (發射口0,1,5,6下)
  • 3個儲存地址STA發射口(發射口2,3,7)
  • 2個分支執行單元(發射口6下的primary branch和發射口0下的branch2)
  • IA處理器core與uncore子系統的高階電源管理特性
  • 支援可選的四級快取記憶體

Haswell微架構支援多個處理器核與共享的核外子系統靈活的整合方式。在這裡核外子系統由用於連線多個L3快取分片(包括可選的片外L4快取)的互聯環路,處理器整合的圖形單元,整合的記憶體控制器,interconnect fabrics等。下面是一個4核的處理器配置示意圖。