Zašto su nove generacije procesora brže na istoj brzini sata?

Možda vas zanima kako nove generacije procesora mogu biti brže na istim brzinama kao i stariji procesori. Je li to samo promjena u fizičkoj arhitekturi ili je to nešto više? Današnja postova s ​​pitanjima o odgovorima korisnika imaju odgovore na pitanja znatiželjnog čitatelja.

Današnja sesija pitanja i odgovora dolazi nam ljubaznošću SuperUser-a, podjele Stack Exchangea, grupiranja web-lokacija za pitanja i odgovore u zajednici.

Fotografija zahvaljujući Rodrigu Senni (Flickr).

Pitanje

Čitač SuperUser agz želi znati zašto su nove generacije procesora brže na istoj brzini:

Zašto bi, na primjer, dual-core Core i5 bio 2.66 GHz brži od 2.66 GHz Core 2 Duo, koji je također dual-core?

Je li to zbog novih uputa koje mogu obraditi informacije u manje ciklusa? Koje su druge arhitektonske promjene uključene?

Zašto su nove generacije procesora brže na istoj brzini sata?

Odgovor

SuperUser suradnici David Schwartz i Breakthrough imaju odgovor za nas. Prvo gore, David Schwartz:

Obično se ne radi o novijim uputama. To je samo zato što procesor zahtijeva manje ciklusa instrukcija za izvršavanje istih uputa. To može biti zbog velikog broja razloga:

1. Veliki keš znači manje vremena izgubljenog čekanja na pamćenje.
2. Više izvršnih jedinica znači manje vremena čekanja za početak rada na uputama.
3. Bolje predviđanje grana znači manje vremena protraćenog spekulativno izvršavanjem uputa koje se zapravo nikada ne moraju izvršiti.
4. Poboljšanja izvršnih jedinica znače manje vremena čekanja na dovršenje uputa.
5. Kraći cjevovodi znači brže punjenje cjevovoda.

I tako dalje.

Slijedi odgovor iz Proboja:

Apsolutna definitivna referenca jesu priručnici za razvoj softvera Intel 64 i IA-32. Oni detaljno opisuju promjene između arhitektura i predstavljaju izvrstan izvor za razumijevanje arhitekture x86.

Ja bih preporučio da preuzmete kombinirani svezak 1 do 3C (prvi link za download na stranici koja je povezana gore). Volumen 1, poglavlje 2.2 sadrži podatke koje želite.

Neke opće razlike navedene u tom poglavlju, od Corea do mikro-arhitektura Nehalem / Sandy Bridge su:

• Poboljšano predviđanje grana, brži oporavak od pogrešnog predviđanja
• Tehnologija HyperThreading
• Integrirani memorijski kontroler, nova hijerarhija predmemorije
• Brže upravljanje iznimkama s pomičnim zarezom (samo Sandy Bridge)
• Poboljšanje propusnosti LEA (samo Sandy Bridge)
• Proširenja AVX uputa (samo Sandy Bridge)

Cjeloviti popis nalazi se na gore navedenoj vezi (Svezak 1, Poglavlje 2.2).

Svakako pročitajte više o ovoj zanimljivoj raspravi putem veze u nastavku!

Imate li što dodati objašnjenju? Zvuk isključen u komentarima. Želite li pročitati više odgovora od drugih tehničkih korisnika Stack Exchangea? Pogledajte cjelokupnu temu za raspravu ovdje.