超标量（超标量处理器设计姚永斌 PDF）

admin 2024-10-31 172 0

本文目录一览：

1、超标量执行技术有什么优点?

2、cpu的性能指标有哪些

3、什么是超标量??

4、CPU的超标量是什么?

5、超标量是什么？

超标量执行技术有什么优点?

超标量执行技术优点：利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算。

主频=外频×倍频数：二级缓存(L2 cache)，集成于CPU外部的高速缓存, 存取速度与CPU主频相同或与主板频率相同. 容量一般为KB～MB。

MMX(Multi-Media extension)指令技术，增加了多媒体扩展指令集的CPU, 对多媒体信息的处理能力可以提高60%左右。

超标量体系结构基础：

超标量结构的处理器每个时钟周期也并行发射和执行多条指令 . 区别在于 ,VLIW的处理器采用静态调度, 而超标量结构的处理器采用动态指令调度。

在指令执行时根据资源、数据相关等情况 ,决定是否并行执行指令. 超标量结构是当代多发射微处理器所广泛采用的微体系结构。

cpu的性能指标有哪些

cpu的性能指标有：

1、频率

CPU的频率是指其工作频率，分为主频、外频。主频其实就是CPU内核工作时的时钟频率。CPU的主频所表示的是CPU内数字脉冲信号振荡的速度。外频是系统总线的工作频率，即CPU的基准频率，是CPU与主板之间同步运行的速度。外频速度越高，CPU就可以同时接受更多来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。

2、CPU的缓存容量与性能

计算的缓存容量越大，那么他的性能就越好。计算机在进行数据处理和运算时，会把读出来的数据先存储在一旁，然后累计到一定数量以后同时传递，这样就能够把不同设备之间处理速度的差别给解决了，这个就是缓存容量。在处理数据时，数据的临时存放点，按道理，只要缓存容量越大，计算机的数据处理速度将会越大，则计算机运行速度将会越快。

3、CPU工作电压

CPU的正常工作电压的范围比较宽，在计算机发展的初期，这时候CPU的核定电压为5伏左右，后来CPU工艺、技术发展，CPU正常工作所需电压相较以前而言越来越低，最低可达1.1V，如此低电压下的环境，CPU也能正常运行。有些发烧友通过加强工作电压，加强CPU的运转效率，达到超频的目的，极大的提升了CPU的运行效率，但这样是一种消耗CPU使用寿命的不可取的办法。

4、CPU的总线方式

一般来说，我们把CUP内部的总线结构分为三类：单线结构，由一条总线连接内部所有的部件，结构简单，性能低下。双总线结构，连接各部件的总线有两条，被叫做双总线结构。多总线结构，连接CPU内各部件的总线有3条及以上，则构成多总线结构。

5、CPU制造

CPU的制造工艺最早是0.5um的，随着制造水平的提高，后来人们大多用的是0.25um的。如今，科学技术飞速发展，CPU的制造工艺已经开始用纳米衡量了。

6、超标量

超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的，只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构；486以下的CPU属于低标量结构，即在这类CPU内执行一条指令至少需要一个或一个以上的时钟周期。

什么是超标量??

奔腾芯片制造生产采用地流水线技术有超流水线与超标量两种：

1.超流水线

流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水，即指令预取、译码、执行、写回结果，浮点流水又分为八级流水。

2.超标量

超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器，其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频，使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作，其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象，Intel的奔腾4就出现了这种情况，虽然它的主频可以高达1.4G以上，但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。