Сравнение микроархитектур ЦП - Comparison of CPU microarchitectures

Ниже приводится сравнение ЦПУ микроархитектуры.

МикроархитектураГодЭтапы трубопроводаРазное
Эльбрус-8С2014VLIW, Эльбрус (собственный, закрытый) версия 5, 64-бит
AMD K519965Суперскаляр, предсказание ветвления, спекулятивное исполнение, внеочередное исполнение, зарегистрируйте переименование[1]
AMD K619976Суперскаляр, предсказание ветвления, спекулятивное исполнение, внеочередное исполнение, зарегистрируйте переименование[2]
AMD K6-III1999Прогноз ветвления, спекулятивное исполнение, внеочередное исполнение[3]
AMD K71999Выполнение вне очереди, прогнозирование ветвлений, Гарвардская архитектура
AMD K8200364-кусочек, встроенный контроллер памяти, 16 байт предварительная выборка инструкций
AMD K102007Суперскаляр, исполнение вне очереди, 32-канальный ассоциативный набор L3 кеш жертвы, 32-байтовая инструкция предварительная выборка
ARM7TDMI (-S)20013
ARM7EJ-S20015
ARM8105статическое предсказание переходов, память с двойной полосой пропускания
ARM9 TDMI19985
ARM1020E6
XScale PXA210 / PXA25020027
ARM1136J (F) -S8
ARM1156T2 (F) -S9
ARM Cortex-A58Многоядерный, одиночный выпуск, по порядку
ARM Cortex-A7 MPCore8Частичный двухэтапный, упорядоченный, двухсторонний набор ассоциативных инструкций уровня 1
ARM Cortex-A8200513Двойная выдача, упорядоченное, спекулятивное исполнение, суперскалярное, двустороннее конвейерное декодирование
ARM Cortex-A9 MPCore20078–11Неисправный, спекулятивный выпуск, суперскаляр
ARM Cortex-A15 MPCore201015Многоядерный (до 16), вышедший из строя, спекулятивная проблема, 3-полосный суперскаляр
ARM Cortex-A532012Частичная двойная выдача, в порядке
ARM Cortex-A5520178упорядоченное, спекулятивное исполнение
ARM Cortex-A572012Сильно вышедший из строя, широкий, многоцелевой, 3-сторонний суперскаляр
ARM Cortex-A722015
ARM Cortex-A732016Неупорядоченный суперскаляр
ARM Cortex-A75201711–13Суперскаляр вне очереди, спекулятивное исполнение, переименование регистров, трехсторонний
ARM Cortex-A76201813Неупорядоченное суперскалярное 4-канальное конвейерное декодирование
ARM Cortex-A77201913Неупорядоченный суперскаляр, спекулятивное выполнение, переименование регистров, 6-стороннее конвейерное декодирование, 10 выпусков, прогнозирование ветвлений, кэш L3
ARM Cortex-A78202013Неупорядоченный суперскаляр, переименование регистров, 4-стороннее конвейерное декодирование, 6 инструкций на цикл, прогнозирование ветвлений, кэш L3
ARM Cortex-X12020135-разрядный суперскаляр для декодирования вне порядка, кэш L3
AVR32 AP77
AVR32 UC33Гарвардская архитектура
Рысь2011Внеочередное исполнение
Бульдозер201120Общий многопоточный кэш L2, многопоточность, многоядерный, конвейер длиной около 20 этапов, встроенный контроллер памяти, неупорядоченный, суперскалярный, до 16 ядер на чип, кэш L3 до 16 МБ, виртуализация, Turbo Core, FlexFPU, который использует одновременная многопоточность[4]
Копер2012Общий многопоточный кэш L2, многопоточность, многоядерность, около 20 этапов конвейера, интегрированный контроллер памяти, вышедший из строя, суперскаляр, кэш L2 до 16 МБ, кэш L3 до 16 МБ, виртуализация, FlexFPU, которые используют одновременная многопоточность,[4] до 16 ядер на чип, тактовая частота до 5 ГГц, до 220 Вт TDP, Turbo Core
Каток2014Многоядерный, предсказание переходов
Экскаватор201520Многоядерный
Дзен201719Многоядерный, суперскалярный, 2-сторонняя одновременная многопоточность, 4-стороннее декодирование, выполнение вне очереди, кэш L3
Дзен +2018Многоядерный, кэш L3
Дзен 22019Многочиповый модуль, многоядерный, кэш L3
Дзен 32020
Крузо2000Выполнение по порядку, 128-битный VLIW, встроенный контроллер памяти
Efficeon2004Выполнение по порядку, 256-битный VLIW, полностью интегрированный контроллер памяти
Cyrix Cx5x8619956[5]Прогноз ветвления
Cyrix 6x861996Суперскаляр, суперконвейер, переименование регистров, спекулятивное исполнение, исполнение вне очереди
DLX5
eSi-32005По порядку, спекулятивный выпуск
eSi-32505По порядку, спекулятивный выпуск
EV4 (Альфа 21064)Суперскаляр
EV7 (Альфа 21364)Суперскалярный дизайн с выполнением вне очереди, предсказанием ветвлений, 4-сторонней одновременной многопоточностью, встроенным контроллером памяти
EV8 (Альфа 21464)Суперскалярный дизайн с нестандартным исполнением
65 тыс.Сверхнизкое энергопотребление, переименование регистров, выполнение вне очереди, предсказание ветвлений, многоядерный модуль, возможность достижения более высоких тактовых частот
P5 (Pentium)19935Суперскаляр
P6 (Pentium Pro )14Спекулятивное исполнение, переименование регистров, суперскалярный дизайн с исполнением вне очереди
P6 (Pentium II )14[6]Прогноз ветвления
P6 (Pentium III )199514[6]
Intel Itanium "Мерсед"2001Одноядерный, кэш L3
Intel Itanium 2 "McKinley"200211[7]Спекулятивное исполнение, предсказание ветвления, переименование регистра, 30 исполнительные единицы, многопоточность, многоядерный, крупнозернистая многопоточность, двухсторонняя одновременная многопоточность, Двухдоменная многопоточность, Турбо ускорение, Виртуализация, VLIW, RAS с расширенной архитектурой проверки машин, технологией воспроизведения инструкций, технологией Cache Safe, технологией Enhanced SpeedStep
Intel NetBurst (Willamette )2000202 пути одновременная многопоточность (Hyper Threading ), Rapid Execution Engine, Execution Trace Cache, Front-Side Bus с четырьмя прокачками, Hyper-pipelines, суперскаляр, неупорядоченный
NetBurst (Northwood )2002202-сторонняя одновременная многопоточность
NetBurst (Прескотт )2004312-сторонняя одновременная многопоточность
NetBurst (Кедровая мельница )2006312-сторонняя одновременная многопоточность
Intel Основной200612Многоядерный, вышедший из строя, 4-канальный суперскаляр
Intel Atom16Двусторонняя одновременная многопоточность, по порядку, без переупорядочивания инструкций, спекулятивного выполнения или переименования регистров
Intel Atom Дубовая тропаДвусторонняя одновременная многопоточность, по порядку, пакетный режим, кэш L2 512 КБ
Intel Atom Боннель2008SMT
Intel Atom Silvermont2013Внеочередное исполнение
Intel Atom Goldmont2016Многоядерность, исполнение вне очереди, суперскалярный конвейер шириной 3, кэш L2
Intel Atom Голдмонт Плюс2017Многоядерный
Intel Atom Tremont2019Многоядерный, суперскалярный, исполнение вне очереди, спекулятивное исполнение, переименование регистров
Intel Atom Gracemont2021Многоядерный, суперскалярный, внеплановое исполнение, спекулятивное исполнение, переименование регистров
Nehalem2008142-поточная одновременная многопоточность, неупорядоченная, 6-поточная суперскалярная, встроенный контроллер памяти, кэш L1 / L2 / L3, Turbo Boost
Песчаный Мост201114Двусторонняя одновременная многопоточность, многоядерность, встроенная графика и контроллер PCIe, системный агент со встроенной памятью и контроллером дисплея, кольцевое соединение, кэш L1 / L2 / L3, кэш микроопераций, 2 потока на ядро, Turbo Boost,
Intel Haswell201314–19SoC дизайн, многоядерный, многопоточность, двухсторонняя одновременная многопоточность, аппаратная транзакционная память (в некоторых моделях), L4 тайник (в моделях GT3), Турбо ускорение, внеочередное исполнение, суперскалярный, до 8 МБ L3 тайник (mainstream), до 20 МБ кэш-памяти L3 (Extreme)
Broadwell201414–19Многоядерный, многопоточность
Skylake201514–19Многоядерный, кэш L4 на некоторых моделях Skylake-R, Skylake-U и Skylake-Y. На упаковке PCH на моделях U, Y, m3, m5 и m7.
Kaby Lake201614–19Многоядерный кэш L4 на некоторых моделях с низким и сверхнизким энергопотреблением (Kaby Lake-U и Kaby Lake-Y),
Intel Sunny Cove201914–20Многоядерная, 2-поточная многопоточность
Intel Willow Cove2020Многоядерный
Intel Ксеон Пхи 7120x20137-ступенчатый целочисленный, 6-ступенчатый векторМногоядерный, многопоточность, 4 аппаратных одновременных потока на каждое ядро, которые нельзя отключить в отличие от обычных Hyper Threading, Многопоточность с временным уплотнением, 61 ядро ​​на кристалл, 244 потока на кристалл, 30,5 МБ Кэш L2, 300 Вт TDP, Турбо ускорение, упорядоченные трубопроводы двойного выпуска, сопроцессор, Ускоритель с плавающей запятой, ширина 512 бит Вектор -FPU
Решетка20066Гарвардская архитектура
Nvidia Carmel2018Многоядерный, 10-канальный суперскаляр
МОЩНОСТЬ11990Суперскаляр, исполнение вне очереди
МОЩНОСТЬ31998Суперскаляр, исполнение вне очереди
МОЩНОСТЬ42001Суперскаляр, спекулятивное исполнение, исполнение вне очереди
МОЩНОСТЬ520042-сторонняя одновременная многопоточность, исполнение вне очереди, интегрированная контроллер памяти
IBM МОЩНОСТЬ620072 пути одновременная многопоточность, пошаговое исполнение, до 5 ГГц
IBM POWER7 +Многоядерный, многопоточный, неупорядоченный, суперскалярный, 4 интеллектуальных одновременных потока на ядро, 12 исполнительных блоков на ядро, 8 ядер на чип, кэш L3 80 МБ, истинный аппаратный генератор энтропии, аппаратное криптографическое ускорение, фиксированное единица измерения с запятой, десятичная единица с фиксированной запятой, Turbo Core, десятичный блок с плавающей запятой
IBM Клетка2006Многоядерный, многопоточный, двухсторонняя одновременная многопоточность (PPE), Элемент процессора питания, Элементы синергетической обработки, шина межсоединения элементов, выполнение по порядку
IBM Циклоп64Многоядерный, многопоточность, 2 потока на ядро, по порядку
IBM zEnterprise zEC1215/16/17Многоядерный, 6 ядер на чип, до 5,5ГГц, суперскалярный, вышедший из строя, 48МБ Кэш L3, общий кэш L4 384 МБ
IBM A215многоядерный, 4-полосный одновременный многопоточный
PowerPC 40119963
PowerPC 40519985
PowerPC 44019997
PowerPC 47020099Симметричная многопроцессорная обработка (SMP)
PowerPC e3004Суперскаляр, предсказание ветвлений
PowerPC e500Двойной 7 этапМногоядерный
PowerPC e6003 выпуск 7 этапСуперскалярное исполнение вне очереди, предсказание переходов
PowerPC e550020104 выпуск 7 этапНе в порядке, многоядерный
PowerPC e65002012Многоядерный
PowerPC 60345 исполнительных блоков, предсказание ветвлений, без SMP
PowerPC 603q19965Чтобы
PowerPC 60419946Суперскаляр, исполнение вне очереди, 6 исполнительных блоков, поддержка SMP
PowerPC 62019975Выполнение вне очереди, поддержка SMP
PWRficient PA6T2007Суперскаляр, исполнение вне очереди, 6 исполнительных единиц
R400019918Скалярный
СтронгАРМ СА-11019965Скалярный, по порядку
SuperH SH25
SuperH SH2A20065Суперскаляр, Гарвардская архитектура
SPARCСуперскаляр
hyperSPARC1993Суперскаляр
SuperSPARC1992Суперскаляр, в порядке
SPARC64 VI / VII / VII +2007Суперскаляр, вышедший из строя[8]
UltraSPARC19959
UltraSPARC T120056Открытый исходный код, многопоточность, многоядерность, 4 потока на ядро, скалярный, упорядоченный, встроенный контроллер памяти, 1 FPU
UltraSPARC T220078Открытый исходный код, многопоточность, многоядерность, 8 потоков на ядро
SPARC T320108Многопоточность, многоядерность, 8 потоков на ядро, SMP, 16 ядер на микросхему, 2 МБ кэш-памяти L3, по порядку, аппаратный генератор случайных чисел
Oracle SPARC T4201116Многопоточность, многоядерность, 8 мелкозернистых потоков на ядро, 2 из которых могут выполняться одновременно, 2-сторонняя одновременная многопоточность, SMP, 8 ядер на кристалл, не в порядке, кэш L3 4 МБ, не в порядке, аппаратный генератор случайных чисел
Корпорация Oracle SPARC T5201316Многопоточность, многоядерный, 8 мелкозернистых потоков на ядро, 2 из которых могут выполняться одновременно, двухсторонний одновременная многопоточность, 16 ядер на чип, вне очереди, 16-сторонняя ассоциативная общая кэш-память L3 объемом 8 МБ, аппаратное криптографическое ускорение, блок потоковой обработки, выполнение вне очереди, функции RAS, 16 криптография единиц на чип, аппаратный генератор случайных чисел
Oracle SPARC M516Многопоточность, многоядерность, 8 мелкозернистых потоков на ядро, 2 из которых могут выполняться одновременно, 2-сторонняя одновременная многопоточность, 6 ядер на чип, не по порядку, кэш L3 48 МБ, выполнение вне очереди, функции RAS, блок потоковой обработки, аппаратное криптографическое ускорение, 6 блоков криптографии на чип, аппаратный генератор случайных чисел
Fujitsu SPARC64 XМногопоточность, многоядерность, двухсторонняя одновременная многопоточность, 16 ядер на чип, не в порядке, кэш L2 24 МБ, не в порядке, функции RAS
Воображение Технологии MIPS воин
VIA C72005Исполнение в порядке
ВИА Нано (Исайя)2008Суперскалярное исполнение вне очереди, предсказание переходов, 7 исполнительных единиц
WinChip19974Исполнение в порядке

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Согласно паспорту AMD K5. Дизайн вобрал в себя множество идей и функциональных деталей от Am29000 драмов 32-битный микропроцессор RISC.
  2. ^ Согласно паспорту AMD K6. Дизайн основан на Nx686 от NexGen и поэтому не является прямым преемником K5.
  3. ^ «Продукты, которые мы разрабатываем». amd.com. Получено 19 января 2014.
  4. ^ а б "wp-content / uploads / 2013/07 / AMD-Steamroller-vs-Bulldozer". cdn3.wccftech.com. Получено 19 января 2014.
  5. ^ «Cyrix 5x86 (« M1sc »)». pcguide.com. Получено 19 января 2014.
  6. ^ а б "Информатика 246: Компьютерная архитектура" (PDF). Гарвардский университет. Архивировано из оригинал (PDF) 24 декабря 2013 г.. Получено 23 декабря 2013. Трубопровод P6
  7. ^ Руководство разработчика аппаратного обеспечения для процессоров Intel Itanium 2. п. 14. http://www.intel.com/design/itanium2/manuals/25110901.pdf (2002) Проверено 28 ноября 2011 г.
  8. ^ «Многоядерный процессор серии SPARC64: Fujitsu Global». fujitsu.com. Получено 19 января 2014.