2009年(TICK時間),Intel處理器製程邁入32nm時代,2010年的TOCK時間,Intel推出代號為Sandy Bridge的處理器,該處理器採用32nm製程。Sandy Bridge(之前稱作Gesher)是Nehalem的繼任者,也是其工藝升級版,從45nm進化到32nm。Sandy Bridge將有八核心版本,二級緩衝仍為512KB,但三級緩衝將擴容至16MB。而Sandy Bridge最主要特點則是加入了game instrution AVX(Advanced Vectors Extensions)技術,也就是之前的VSSE。intel宣稱,使用AVX技術進行矩陣計算的時候將比SSE技術快90%。其重要性堪比1999年Pentium III引入SSE。
從進階層面角度看,SNB架構只是一次進化,但是如果看看Nehalem/Westmere以來晶體管變化的規模,絕對是一次革命。 Core 2引入了一種叫作迴圈流檢測器(LSD)的邏輯塊,檢測到CPU執行軟體迴圈的時候就會關閉分枝預測器、預取/解碼引擎,然後通過自身緩衝的微指令(micro-ops)供給執行單元。這種做法通過在迴圈執行的時候關閉前端節省了功耗,並改進了效能。
SNB裡又增加了一個微指令緩衝,用於在指令解碼時臨時存放。這裡沒有什麼嚴格的演算法,指令只要在解碼就會放入緩衝。預取硬體獲得一個新指令的時候,會首先檢查它是否存在於微指令緩衝中,如是則由緩衝為其餘的管線服務,前端隨之關閉。解碼硬體是x86管線裡非常複雜的部分,關閉它能夠節約大量的功耗。如果這種技術也能引入到Atom處理器架構中,無疑也能使之受益匪淺。
這個緩衝是直接映射的,能儲存大約1.5K微指令,相當於6KB指令緩衝。它位於一級指令緩衝內,大多數程式的命中率都能達到80%左右,而且頻寬也相比一級指令緩衝更高、更穩定。真正的一級指令和資料緩衝並沒有變,仍然都是32KB,合計64KB。
這看起來有點兒像Pentium 4的追蹤緩衝,但最大的不同是它並不緩衝追蹤,而更像是一個指令緩衝,儲存的是微指令,而非x86指令(macro-ops)。
sandy bridge 優點:
1、前端
2、物理寄存器檔案(PRF)和執行改進
3、環形匯流排與三級緩衝
4、系統助手
5、整合圖形核心
6、媒體引擎
7、新一代Turbo Boost
sandy bridge 特性:
1、更寬的向量運算:從128-bit增至256-bit,並保持向下相容性
2、增強資料重排:單個操作可同時處理8個32-bit資料
3、支援三運算元和四運算元,非破壞性句法
4、支援彈性的訪存地址不對齊
5、可擴充的新作業碼(VEX)
6、更強的整合顯示核心