Kāpēc jaunākas paaudzes procesori ir ātrāki vienā un tajā pašā pulksteņa ātrumā?

Jūs varētu būt ziņkārīgs par to, kā jaunākās procesoru paaudzes var būt ātrākas tajā pašā pulksteņa ātrumā kā vecāki procesori. Vai tas ir tikai izmaiņas fiziskajā arhitektūrā vai tas ir kaut kas vairāk? Šodienas SuperUser Q&A ziņojumam ir atbildes uz ziņkārīgiem lasītāja jautājumiem.

Šodienas jautājumu un atbilžu sesija mums dod pieklājību no SuperUser-Stack Exchange apakšnodaļas, kas ir kopienas orientēta Q & A tīmekļa vietņu grupa.

Foto pieklājīgi no Rodrigo Senna (Flickr).

Jautājums

SuperUser lasītājs agz vēlas uzzināt, kāpēc jaunākas procesoru paaudzes ir ātrākas ar tādu pašu pulksteņa ātrumu:

Kāpēc, piemēram, 2,66 GHz divkodolu Core i5 būtu ātrāks par 2,66 GHz Core 2 Duo, kas ir arī divkodolu?

Vai tas ir tāpēc, ka ir jaunākas instrukcijas, kas var apstrādāt informāciju mazākos pulksteņu ciklos? Kādas citas arhitektūras izmaiņas ir saistītas?

Kāpēc jaunākas paaudzes procesori ir ātrāki ar tādu pašu pulksteņa ātrumu?

Atbilde

SuperUser ieguldītājiem David Schwartz un izrāvienu ir atbilde mums. Pirmkārt, David Schwartz:

Parasti tas nav saistīts ar jaunākām instrukcijām. Tas ir tikai tāpēc, ka procesors prasa mazāk instrukciju ciklu, lai izpildītu tās pašas instrukcijas. Tas var notikt vairāku iemeslu dēļ:

1. Lielas kešatmiņas nozīmē mazāk laika, kas tiek iztērēts, gaidot atmiņu.
2. Vairāk izpildes vienību nozīmē mazāk laika, kas gaida, lai sāktu darbu ar instrukciju.
3. Labāka filiāļu prognozēšana nozīmē mazāk laika izšķērdēt spekulatīvi, izpildot instrukcijas, kas nekad nav jāīsteno.
4. Izpildes vienības uzlabojumi nozīmē mazāk laika, kamēr gaida instrukcijas.
5. Īsāki cauruļvadi nozīmē, ka cauruļvadi piepildās ātrāk.

Un tā tālāk.

Seko atbilde no izrāviena:

Absolūtā galīgā atsauce ir Intel 64 un IA-32 arhitektūras programmatūras izstrādātāju rokasgrāmatas. Viņi sīki apraksta izmaiņas starp arhitektūrām un ir lielisks resurss, lai izprastu x86 arhitektūru.

Es iesaku jums lejupielādēt kopējos apjomus no 1 līdz 3C (pirmā lejupielādes saite iepriekš minētajā lapā). 1. sējumā, 2.2. Nodaļā, ir nepieciešamā informācija.

Dažas vispārīgas atšķirības, kas minētas šajā nodaļā, sākot no kodola uz Nehalem / Sandy Bridge mikrorekonstrukcijām, ir šādas:

• Uzlabota filiāļu prognozēšana, ātrāka atgūšana no nepareizas norādes
• HyperThreading tehnoloģija
• Integrēta atmiņas kontrolieris, jauna kešatmiņas hierarhija
• Ātrāka peldošā punkta izņēmuma apstrāde (tikai Sandy Bridge)
• LEA joslas platuma uzlabošana (tikai Sandy Bridge)
• AVX instrukciju paplašinājumi (tikai Sandy Bridge)

Pilns saraksts atrodams iepriekš sniegtajā saitē (1. sējums, 2.2. Nodaļa).

Pārliecinieties, ka izlasiet vairāk šīs interesantas diskusijas, izmantojot tālāk norādīto saiti!

Vai kaut kas jāpievieno paskaidrojumam? Skaņas izslēgšana komentāros. Vai vēlaties lasīt vairāk atbildes no citiem tehnoloģiju gudriem Stack Exchange lietotājiem? Apskatiet pilnu diskusiju pavedienu šeit.