变革进行时全面解析英特尔新架构

　　“峰回路转疑无路，柳暗花明又一村”。当在频率上遇到瓶颈时，英特尔选择了用双核的方式来继续维持处理器性能上的增长，尽管仓促上阵的Pentium D备受争议，但是英特尔还是抢到了“双核”的先机；当然事后英特尔并没有闲着，这位半导体业的大佬其实很明白，如果拿不出更先进的性能增长方案，自己在市场上将更加被动。

　　冰冻三尺非一日之寒，凭借着在半导体领域多年的积累，英特尔在今年三月份的IDF上宣布在下一代处理器中将放弃现在的“NetBurst”架构而转向新的“Core”架构，如果说上次变革英特尔是被动接受的话，那么这次很显然是“未雨绸缪”。本文的主角也正是将在今年下半年登场的“Core”……

　　一、精简流水线长度，增加解码器单元

　　与NetBurst架构相比，Core架构最明显的变化就是处理器中流水线级数(长度)大大减少。长期以来，英特尔处理器一直备受“高频低能”的困挠—长流水线可以很容易达到更高的工作频率，但是性能增长却远没有跟频率成正比；而且，提高频率的同时还有一个非常头痛的副产品—功耗(TDP)。

　　此次英特尔在Core架构中大胆放弃了NetBurst架构的思路，只使用了14级流水线。这种改进使以后频率的提升变得相对困难了一些，但对实际性能来说却有莫大的帮助—流水线长度降低以后，低频率、低功耗和高性能可以兼得。

　　多年以前，AMD曾经在K5处理器上尝试过使用四组指令解码器，但是没有成功；以后很长的一段时间里，Intel和 AMD都沿用了三组指令解码器的设计。

　　英特尔在NetBurst架构中试图通过导入Trace Cache存放编码后的微指令，并替代高性能复数指令编码器，但是收效甚微。此次在Core架构中重新回归四组指令编码器的设计，更多的指令解码器理论上意味着更高的性能；但是要把这种优势变成实际的效果并不容易，不过从目前已经公布的测试结果来看英特尔做得不错。

　　二、对双核心的优化设计

　　英特尔现在的桌面级双核心处理器是Pentium D，但是这款产品及其衍生的服务器版本（Dempsey）都是仓促之作。具体表现为它们没有L2缓存的共享机制，两个核心之间的通讯甚至还需要通过前端总线(FSB)中转，这样会严重限制双核处理器之间的协作应用。

　　Yonah是英特尔第一个真正意义上从头开始的双核心处理器，两个核心可以共享L2缓存；但作为一款针对移动平台的产品，新特性带来的好处并没有完全体现出来*。

　　*注释：共享L2缓存的真正好处是能够大大减少缓存一致性监听所带来的性能下降—但是这种性能下降对于工作站和服务器平台来说是非常严重的问题，而对于桌面和移动平台来说就不那么明显了。

Yonah、Woodcrest（Core）与Dempsey处理器的结构对比。Core继承了Yonah的双核心设计方式—共享L2缓存和系统总线接口，同时增加了L1缓存之间的通讯；不过Core的内部带宽更接近Dempsey，片上缓存的带宽远远超过Yonah，同时系统总线的带宽也有大幅提升

　　Core架构延续了Yonah的这一特性，因此服务器版本(Woodcrest)将比前代产品（Dempsey）提供更好的性能。此外，英特尔方面多次提到Core架构还可能实现在L1缓存之间直接传输数据，不过到目前为止英特尔对此并没有透露更多的细节，但我们可以相信如果这是真的话，Core的性能无疑会再提升一个档次。