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2008年度评测报告:深入Nehalem微架构

The Core: Partition
核心:功能区间划分

  Nehalem是一款OOOE乱序执行的Superscaler超标量处理器。现在的乱序执行处理器采用的流水线可能深度不一,但是它们都离不开取指(Instruction Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)、串行顺序回退(Retire)这四个阶段。 

 
官方公布的简单的架构图

  既然是乱序执行,那么四个阶段中,取指令、指令解码和回退阶段实际上仍然是属于In-Order顺序的。加上内存存取方面的内容,Nehalem处理器可以按下面的颜色划分:

 
Nehalem Microarchitecture,经笔者整理

   紫色部分属于取指令部分,橙色则属于解码部分。黄色部分是乱序执行的准备部分(灰色Retirement Register File属于乱序架构的Retire部分),蓝色方框是计算单元,绿色方框是内存子系统(包括紫色部分的指令缓存在内),计算单元和内存子系统的一部分(存取单元)一起成为乱序执行单元,下面就大致从指令拾取开始介绍Nehalem的微架构,这些内容就经过了笔者的多方面查证以确保具有较高的准确性。然而由于内容太多,错漏难以避免,欢迎读者们一一指出。

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