A Bobcat mikroarchitektúra
Az AMD Bobcat nevű fejlesztése a kettes szám és az out-of-order végrehajtás jegyében fogant. Felépítése ugyan nagyon hasonlít a K8 processzorokéhoz, viszont míg az 3 utasítás széles mikroarchitektúra, addig a Bobcat minden összetevője órajelenként 2 művelet kezelésére képes.
[+]
Mint a fenti kép is elárulja, 32 kB méretű L1 utasításcache-éből egy kisméretű elágazásbecslő egységgel karöltve órajelenként 2 utasítást tud dekódolni (és a nagy testvér K8-hoz hasonlóan az összetartozó belső RISC-műveleteket macro-oppá egyesíteni), majd továbbküldeni a megfelelő ütemezők (schedulerek) felé, amelyből hármat találunk a processzorban:
- Az integer ütemező a 2, szinte teljesen megegyező integer végrehajtót (I pipe) látja el műveletekkel, melyek a szorzások és osztások kivételével bármilyen, egész számokon végzett számítási művelettel megbirkóznak, azaz általánosak.
- A címszámítási ütemező a beolvasandó memóriacímeket kiszámító Load Pipe-nak és a tárolási címeket kalkuláló Store Pipe-nak küldi az utasításokat, együttműködve az integer résszel, mivel azzal közös fizikai regiszter fájlon osztoznak. A kiszámított címek utáni memóriahozzáférések – melyek teljes mértékben átrendezhetők egymás között – a 32 kB-os L1 adatcache-hez kerülnek feldolgozásra; ennek késleltetése 3 órajel, feldolgozási kapacitása órajelenként egy 64 bites olvasás + egy 64 bites írás. Ha az elsődleges gyorstárban nem található a keresett adat, akkor a kérés a 512 kB-os L2 tárhoz kerül, amely a fogyasztás további leszorításának érdekében a mindenkori magórajel felén üzemel; ennek megfelelően nem túl gyorsan, 17 órajel alatt tudja szolgáltatni a kért adatot.
- Az FP ütemező a 2 SIMD- és lebegőpontos végrehajtót vezérli, melyek 64 bites lépcsőkben dolgozzák fel a 128 bites utasításokat, és saját, 64 bit elemméretű regiszter fájllal rendelkeznek. A végrehajtók szinte teljes mértékben specializáltak: az A(dd) Pipe kapja a lebegőpontos összeadás jellegű (összeadás, kivonás, összehasonlítás stb.), valamint az egész számokon végzett szorzási műveleteket, míg az M(ul) Pipe a lebegőpontos szorzásokat, gyökvonásokat illetve az összes osztást. Az egyszerű SIMD integer összeadási és logikai műveletek kiszámítására azonban mindkettő képes.
Ahogy már utaltunk rá, az AMD hagyományainak megfelelően helyet kapott a lapkán egy integrált memóriavezérlő is, amely egycsatornás, azaz 64 bites üzemmódban képes működni, és üzemi órajele minden esetben a rendszermemória effektív órajelének pontosan a fele.
[+]
A Bobcat egyfajta arany középútnak is tekinthető az Intel Atomja és a VIA Nanója között: bármelyik részegységét is tekintjük, az 2 műveletet hajt végre órajelenként, viszont ezt, ahol csak lehetősége van rá, out-of-order módon teszi. Csak a legkevesebb tranzisztort és energiát kívánó részét, az egész számok feldolgozóit duplázták meg, a többi egysége erősen specializált és minimális méretű, így például még véletlenül sem találkozunk 128 bites végrehajtással sehol (a fogyasztási keretet lazábban kezelő processzorokban a 128 bites végrehajtást a tradicionális 64 bites egységek megkétszerezésével érik el). Utasításkészleteiben sem marad el a másik két, korábban vizsgált mikroarchitektúrától, mivel az MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3 mellett támogatja a x64-et, a virtualizációt és az AMD-specifikus SSE4A-t is, viszont 3DNow!-támogatással már nem rendelkezik.
[+]
A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!
