jì shù > luàn xù zhí xíng jì shù
mùlù
No. 1
　　luàn xù zhí xíng（ out-of-orderexecution） shì zhǐ cpu cǎi yòng liǎo yǔn xǔ jiāng duō tiáo zhǐ lìng bù 'àn chéng xù guī dìng de shùn xù fēn kāi fā sòng gěi gè xiāng yìng diàn lù dān yuán chǔlǐ de jì shù。 bǐ fāng shuō chéng xù mǒu yī duàn yòu 7 tiáo zhǐ lìng， cǐ shí cpu jiāng gēn jù gè dān yuán diàn lù de kòngxián zhuàng tài hé gè zhǐ lìng néng fǒu tí qián zhí xíng de jù tǐ qíng kuàng fēn xī hòu， jiāng néng tí qián zhí xíng de zhǐ lìng lì jí fā sòng gěi xiāng yìng diàn lù zhí xíng。 dāng rán zài gè dān yuán bù 'àn guī dìng shùn xù zhí xíng wán zhǐ lìng hòu hái bì xū yóu xiāng yìng diàn lù zài jiāng yùn suàn jiēguǒ chóngxīn 'àn yuán lái chéng xù zhǐ dìng de zhǐ lìng shùn xù pái liè hòu cái néng fǎn huí chéng xù。 zhè zhǒng jiāng gè tiáo zhǐ lìng bù 'àn shùn xù chāi sàn hòu zhí xíng de yùn xíng fāng shì jiù jiào luàn xù zhí xíng（ yě yòu jiào cuò xù zhí xíng） jì shù。
　　 cǎi yòng luàn xù zhí xíng jì shù de mùdì shì wèile shǐ cpu nèi bù diàn lù mǎn fùhè yùn zhuǎn bìng xiāng yìng tí gāo liǎo cpu de yùn xíng chéng xù de sù dù。 zhè hǎo bǐ qǐng a、 b、 c sān gè míng rén wéi wǎn huì tí xiě héng fú " chūn jié lián huān wǎn huì " liù gè dà zì， měi rén gè xiě liǎng gè zì。 rú guǒ zhè shí zài yī zhāng dà zhǐ shàng 'àn shùn xù yóu a xiě hǎo " chūn jié " hòu zài jiāo gěi b xiě " lián huān "， rán hòu zài yóu c xiě " wǎn huì "， nà me zhè yàng zài a xiě de shí hòu， b hé c bì xū děng dài， ér zài b xiě de shí hòu c réng rán yào děng dài 'ér a yǐ jīng méi shì liǎo。 dàn rú guǒ cǎi yòng sān gè rén fēn bié yòng sān zhāng zhǐ tóng shí xiě de zuò fǎ， nà me b hé c dōubù bì xū děng dài jiù kě yǐ tóng shí gè xiě gè de liǎo， shèn zhì c hé b hái kě yǐ bǐ a xiān xiě hǎo yě méi guān xì（ jiù xiàng luàn xù zhí xíng）， dàn dāng tā mendōu xiě wán hòu jiù bì xū chóngxīn zài héng fú shàng（ zì rán kě yǐ yóu bié rén zuò， jiù xiàng cpu zhōng luàn xù zhí xíng hòu de chóngxīn pái liè dān yuán） àn " chūn jié lián huān wǎn huì " de shùn xù pái hǎo cái néng guà chū qù。
luàn xù zhí xíng jì shù mùdì
　　cǎi yòng luàn xù zhí xíng jì shù de mùdì shì wèile shǐ CPU nèi bù diàn lù mǎn fùhè yùn zhuǎn bìng xiāng yìng tí gāo liǎo CPU de yùn xíng chéng xù de sù dù。
　　 zhè hǎo bǐ qǐng A、 B、 C sān gè míng rén wéi wǎn huì tí xiě héng fú “ chūn jié lián huān wǎn huì ” liù gè dà zì， měi rén gè xiě liǎng gè zì。 rú guǒ zhè shí zài yī zhāng dà zhǐ shàng 'àn shùn xù yóu A xiě hǎo " chūn jié " hòu zài jiāo gěi B xiě " lián huān "， rán hòu zài yóu C xiě " wǎn huì "， nà me zhè yàng zài A xiě de shí hòu， B hé C bì xū děng dài， ér zài B xiě de shí hòu C réng rán yào děng dài 'ér A yǐ jīng méi shì liǎo。
　　 dàn rú guǒ cǎi yòng sān gè rén fēn bié yòng sān zhāng zhǐ tóng shí xiě de zuò fǎ， nà me B hé C dōubù bì xū děng dài jiù kě yǐ tóng shí gè xiě gè de liǎo， shèn zhì C hé B hái kě yǐ bǐ A xiān xiě hǎo yě méi guān xì（ jiù xiàng luàn xù zhí xíng）， dàn dāng tā mendōu xiě wán hòu jiù bì xū chóngxīn zài héng fú shàng（ zì rán kě yǐ yóu bié rén zuò， jiù xiàng CPU zhōng luàn xù zhí xíng hòu de chóngxīn pái liè dān yuán） àn " chūn jié lián huān wǎn huì " de shùn xù pái hǎo cái néng guà chū qù。
luàn xù zhí xíng jì shù gōng zuò yuán lǐ
　　zài 'àn xù zhí xíng zhōng， yī dàn yù dào zhǐ lìng yǐ lài de qíng kuàng， liú shuǐ xiàn jiù huì tíng zhì， rú guǒ cǎi yòng luàn xù zhí xíng， jiù kě yǐ tiào dào xià yī gè fēi yǐ lài zhǐ lìng bìng fā bù tā。 zhè yàng， zhí xíng dān yuán jiù kě yǐ zǒng shì chǔyú gōng zuò zhuàng tài， bǎ shí jiān làng fèi jiǎn dào zuì shǎo。 luàn xù zhí xíng kě yǐ yǔn xǔ zài fā bù zhǐ lìng 3 qián fā bù zhǐ lìng 4 ～ 8， ér qiě zhè xiē zhǐ lìng de zhí xíng jiēguǒ kě yǐ zài zhǐ lìng 3 yǐn chū hòu lì jí yǐn chū（ àn xù yǐn chū duì X86CPU lái shuō shì bì xū de）， shí jì jiě mǎ shuài yòu huì zēng jiā 25 ％。 bù guò P Ⅱ hé K6 cóng luàn xù zhí xíng zhōng dé dào de hǎo chù yòu xiàn， yīn wéi rú guǒ CPU yù dào zhǐ lìng yǐ lài qíng kuàng， tā bì xū zhǎo dào gèng duō de fēi yǐ lài zhǐ lìng jìn xíng fā bù。
　　WinChip de xìng néng biǎo xiàn kàn dào yī gè dài yòu dà róng liàng yī jí Cache de 'àn xù zhí xíng CPU néng gòu tóng luàn xù zhí xíng CPU jìng zhēng， zài shí zhōng zhōu qī fāng miàn， Cache wèi mìng zhōng de dài jià shì fēi cháng gāo 'áng de。 dài yòu dà róng liàng yī jí Cache de 'àn xù zhí xíng CPU xìng néng， bǐ zhǐ yòu jiào xiǎo róng liàng Cache luàn xù zhí xíng CPU de xìng néng yào qiáng。
　　 ér Rise de gōng chéng shī zài zhè fāng miàn fàn liǎo cuò wù， MP6 de yī jí Cache zhǐ yòu 16KB， yīn cǐ Cache wèi mìng zhōng de fā shēng pín shuài bǐ qí tā CPU gāo， yǐ zhì yú tā hěn nán“ wèi bǎo” tā de 3 tiáo liú shuǐ xiàn。 zhè shì hěn kě xī de shì， yīn wéi yī gè 'àn xù zhí xíng CPU bù shì tài fù zá， yīn cǐ kě yǐ zuòde gèng xiǎo。 rú guǒ RiseCPU jù yòu jiào dà de yī jí Cache hé gāo shí zhōng pín shuài， nà me， duì yú xiàng K6 － 2 nà yàng de luàn xù zhí xíng CPU lái shuō， RiseCPU shì yī gè xiōng hěn de duì shǒu， tā jù yòu gèng hǎo de fú diǎn xìng néng ( shuāng FPU liú shuǐ xiàn )， ér qiě chéng běn yě gèng piányí。 jí chéng 256KB 'èr jí Cache de mP6－Ⅱ huò xǔ jiāng jiū zhèng zhè gè cuò wù， dàn tā yào dá dào lìng rén mǎn yì de shí zhōng pín shuài。
　　 yóu yú K7 cǎi yòng dà róng liàng huǎn chōng， yīn cǐ tā néng jí shí fā bù zú gòu duō de fēi yǐ lài xìng zhǐ lìng。 dà róng liàng yī jí Cache、 dà róng liàng huǎn chōng hé luàn xù zhí xíng， shǐ K7 de liǎng tiáo FPU liú shuǐ xiàn bǐ RisemP6 de liǎng tiáo liú shuǐ xiàn gèng róng yì“ wèi bǎo”， xiàolǜ gèng gāo。
luàn xù zhí xíng jì shù lì shǐ
　　cóng yòu xù jì shù dào luàn xù jì shù
　　 zhí dào dà yuē 1993 nián qián， dà duō shù CPU yī cì zhǐ néng chǔlǐ yī tiáo zhǐ lìng。 nà shí， rú guǒ cǎi yòng liú shuǐ xiàn shè jì， pì rú mó tuō luó lā 68040 huò zhě yīng tè 'ěr 80486， nà me kě yǐ tóng shí zài bù tóng zhí xíng jiē duàn chǔlǐ bù tóng de zhǐ lìng。
　　 dào liǎo 1991 nián hé 1992 nián， chū xiàn liǎo MIPSR4000、 Alpha21064 hé bēn téng zhè xiē chǔlǐ qì， tā men shǔ yú miàn xiàng tōng yòng shì chǎng de dì yī pī“ chāo biāo liàng” chǔlǐ qì： měi gè CPU zhōu qī kě yǐ chǔlǐ ( dú qǔ、 zhí xíng jí tuì chū ) liǎng tiáo zhǐ lìng。
　　 hòu lái， 1995 nián chū xiàn liǎo Alpha21264， jiù yòu liǎo měi gè zhōu qī néng chǔlǐ sì tiáo zhǐ lìng de dì yī gè CPU， shí zhōng pín shuài dá dào 300MHz， zhè gè sù dù zài dāng shí shí fēn jīng rén。 Alpha21664 zài wēi chǔlǐ qì lùn tán shàng yī liàng xiāng， jiù yǐn lái liǎo tái xià guān zhòng de yī piàn zàn tàn， qí zhōng bāo kuò yīng tè 'ěr hé IBM de shè jì zhě， gèng bù yòng shuō SunSPARC de shè jì zhě liǎo。 yí hàn de shì， Alpha zuì hòu méi yòu chéng gōng。
　　 bù guǎn zěn yàng， zhè xiē chǎng shāng dāng shí dū cǎi yòng liǎo yòu tiáo bù wěn de yòu xù zhí xíng jì shù (InOrder)： chéng xù zhǐ lìng zài zhí xíng shí， àn shùn xù dú qǔ、 zhí xíng jí yǐn tuì cāo zuò mǎ， měi cì zhí xíng liǎng tiáo huò zhě sì tiáo zhǐ lìng。
　　 bù tóng zhǐ lìng xū yào bù tóng de zhí xíng zī yuán， ér qiě chéng xù liú chéng wǎng wǎng shì zhè yàng： zhí xíng xū yào děng zī yuán bèi shì fàng chū lái， huò zhě zhǐ lìng yǐ lài xìng (dependency) dé dào jiě jué， cái néng jì xù zhí xíng xià yī tiáo zhǐ lìng。 gèng zāo de shì， měi chū xiàn xīn yī dài CPU， jiù xū yào chóngxīn biān yì dài mǎ， zhēn duì xīn CPU jìn xíng yōu huà， bù rán dú / xiě zhǐ lìng zhī jiān hěn kě néng huì chū xiàn tài duō qì pào (bubble) jí kōng xián shí jiān， dǎo zhì xìng néng tí shēng fú dù bù dà， yǔ jìng zhēng chǎn pǐn xiāng bǐ yōu shì yě bù dà。
　　 zhè shí hòu， luàn xù zhí xíng (outoforderexecution) chū chǎng liǎo。 CPU yìng jiàn běn shēn zài dú qǔ zhǐ lìng hòu chóngxīn 'ān pái zhǐ lìng de zhí xíng shùn xù， gēn jù xiàn yòu zī yuán qíng kuàng， tí gōng gèng duō de zhí xíng dān yuán、 chóngxīn mìng míng jì cún qì、 chǔlǐ hǎo zhǐ lìng yǐ lài xìng děng děng。 suǒ yǐ， PentiumPro hé Alpha21264 zhī hòu de jīhū suǒ yòu xīn kuǎn CPU dōushì cǎi yòng wú xù zhí xíng jì shù。
　　 zài duō shù qíng kuàng xià， luàn xù zhí xíng kě yǐ jiā kuài xìn piàn de yùn xíng sù dù， yòu shí hòu jiā sù míng xiǎn。 21264 de sù dù jiù shì 21164 de jiāng jìn liǎng bèi， ér PentiumPro de sù dù yě bǐ bēn téng kuài liǎo yī dà jié。 jīng guò zhòng dà gǎi jìn de zuì xīn MIPS jià gòu R10000 yě cǎi yòng liǎo luàn xù zhí xíng。
　　　 cóng 'ān téng dào Power6
　　 luàn xù zhí xíng yī zhí fā zhǎn liáng hǎo， zhí dào hòu lái yīng tè 'ěr tuī chū liǎo yī zhǒng quán xīn de jì shù。 yì yì zhòng dà de 'ān téng chǔlǐ qì yōng yòu zhēn zhèng dú yī wú 'èr de yǐn qíng， bìng shǐ yòng liǎo zhòng yào de xiǎn shì bìng xíng zhǐ lìng jì suàn (EPIC) jì shù。 xiān bù shuō 'ān téng chǔlǐ qì de chāo guò 100 zhǒng de zhǐ lìng gé shì zǔ hé、 páng dà de màn sù jì cún qì zǔ děng， tā shí jì shàng chóngxīn cǎi yòng liǎo yòu xù zhí xíng jì shù。 suǒ yǐ， biān yì qì bù dé bù wán chéng suǒ yòu gōng zuò， yǐ què bǎo zhí xíng dān yuán shǐ zhōng chǔyú máng lù zhuàng tài。 chú liǎo fú diǎn chǔlǐ mì jí xíng yìng yòng wài， yào zuò dào zhè yī diǎn bìng fēi yì shì， zhǐ yào kàn kàn 'ān téng xì tǒng de jī zhǔn cè shì jiēguǒ jiù huì míng bái。
　　POWER5+andPOWER6　 zài hòu xù de fā zhǎn zhōng， ān téng jià gòu de zhè yī zuò fǎ cóng lái méi yòu biàn guò。 xiāng fǎn， Sun yī dù gǎi yòng liǎo fù shì tōng gōng sī shǐ yòng wú xù jì shù de SPARC64， ér bù shì tā zì jǐ de shǐ yòng yòu xù jì shù de UltraSPARCIV。 qí tā de zhòng yào jià gòu rú x86 zé jì xù cǎi yòng wú xù jì shù， shǐ yòng liǎo Core2 hé K10 děng xīn yǐn qíng， bìng jìn yī bù gǎi jìn liǎo zhè zhǒng fāng 'àn， yǐ biàn chōng fēn lì yòng měi MHz。
　　 rú guǒ chū yú mǒu zhǒng yuán yīn xū yào AIX， nà me Power de zhòng yào xìng jiù bù yán 'ér yù liǎo。 Power4 hé Power5 dōushì gāo sù、 dàn fù zá de cǎi yòng luàn xù jì shù de RISC chǔlǐ qì， tā jié hé liǎo sì lù chāo biāo liàng zhí xíng jī zhì hé fēi cháng gāo de xì tǒng dài kuān。 bù guò， Power6 què huí dào liǎo yòu xù jì shù shí dài。 yuán yīn hé zài ?
　　 yī gè dá 'àn jiù shì， rú guǒ Power6 de tóng bù duō xiàn chéng xiào guǒ hǎo， nà me duì dān yī xiàn chéng làng fèi zhí xíng zī yuán jiù bù yòng tài dān xīn： zài zhè zhǒng qíng kuàng xià， zhǐ yào tóng bù yùn xíng liǎng gè xiàn chéng jiù xíng。 lìng wài， wèile jìn yī bù dà fú tí shēng xìng néng， pín shuài tí gāo yī bèi、 èr jí gāo sù huǎn cún zēng jiā yī bèi、 suō duǎn suàn shù luó ji dān yuán (ALU) de yán chí děng fāng miàn kǒng pà gèng guān jiàn。 jí shǐ nà yàng， fú diǎn chǔlǐ bù jiàn hái huì bǎo liú yòu yī dìng de luàn xù zhí xíng gōng néng héng héng zhè shì zài tōng yòng chǔlǐ qì de fú diǎn yùn suàn bù fēn shǒu cì yǐn rù shí jìn zhì fú diǎn chǔlǐ dān yuán (FPU)。“ tóng bù shuāng xiàn chéng zhí xíng、 fùhè yù cè jī zhì yǐ jí zēng qiáng de shù jù hé zhǐ lìng yù qǔ gōng néng， tí shēng liǎo yòu xù zhí xíng chāo biāo liàng hé xīn de xìng néng。” IBM shì zhè me píng jià qí xīn xìn piàn de。
　　Power5+ de wǔ lù wú xù zhí xíng bèi Power6 de qī lù yòu xù zhí xíng suǒ qǔ dài， dàn jí shǐ rú cǐ， yě yòu jǐ gè dì fāng xū yào zhù yì： Power5+ yī gè xiàn chéng měi gè zhōu qī zuì duō zhǐ yòu wǔ tiáo zhǐ lìng， ér Power6 yī gè xiàn chéng zēng jiā liǎo 'èr tiáo zhǐ lìng， zhè duì jì suàn xíng xiàn chéng hé nèi cún sōu xún xíng xiàn chéng zǔ hé lái shuō gèng yòu yōu shì。 Power5+ gèng guān zhù nèi bù zī yuán， ér Power6 zài dà bù fēn shí hòu děng dài nèi cún， suǒ yǐ měi gè zhōu qī liǎng cì cāo zuò wán quán gòu liǎo。 nà me xìng néng fāng miàn yòu shénme tí shēng ní ? kàn yī xià jī zhǔn cè shì specfp2006， pín shuài wéi 2.2GHz de Power5+ zài zhè fāng miàn néng dá dào 14.9， dāng rán shì zài jīng guò gǎi dòng de Power5 jī qì shàng shí xiàn de ; ér pín shuài wéi 4.7GHz de Power6 néng dá dào 22.3， shí zhōng pín shuài tí gāo liǎo yī bèi duō， xìng néng tí shēng què bù dào yī bàn。
　　 suǒ yǐ， Power6 de 7.9 yì gè jīng tǐ guǎn fēn bù zài chǐ cùn bǐ jiào dà de 341 píng fāng háo mǐ shàng， chāo guò liǎo Barcelona/Agena de 283 píng fāng háo mǐ， jǐn bǐ chǐ cùn páng dà de 'ān téng xiǎo liǎo yī diǎn， tā què shí dà fú tí shēng liǎo xìng néng， jìn guǎn méi yòu liǎo luàn xù jì shù。 suī rán gāo sù huǎn cún hé nèi cún dài kuān suí zhe shí zhōng pín shuài de tí gāo dū shuǐ zhǎng chuán gāo， dàn shì réng rán kě yǐ shuō， zài shí zhōng pín shuài xiāng tóng qíng kuàng xià， chóngxīn shǐ yòng yòu xù jì shù huì zài chǔlǐ dān xiàn chéng rèn wù shí dǎo zhì xìng néng xià jiàng 30% zuǒ yòu。
　　 wèicǐ， bù dé bù děng dài gēngxīn de Power6 xì tǒng yǐ jí xià yī bǎn běn AIX zài biān yì qì fāng miàn de jìn zhǎn， yǐ jiǎn shǎo zhè zhǒng xìng néng sǔn hào。 bù guò duì Power6 lái shuō， cǎi yòng yòu xù jì shù què shí míng xiǎn tí shēng liǎo chǔlǐ qì de xìng néng。 ān téng tóng yàng cǎi yòng liǎo yòu xù jì shù， dàn shì zhì shǎo dào xiàn zài hái méi yòu kàn dào míng xiǎn de chéng xiào。 x86 kǒng pà zài yě bù huì chū xiàn yòu xù jì shù。
　　 bù guò， chǔlǐ qì jì shù de fā zhǎn yī rì qiān lǐ， Power6 shè jì zhě bù huì zuò jǐng guān tiān。 yīng tè 'ěr gōng sī de 3.6GHz de Harpertown” Penryn“ hé AMD gōng sī 3GHzBarcelona chǔlǐ qì jiù huì lù xù miàn shì， dū huì duì IBMPower6 gòu chéng zhòng dà tiǎo zhàn。 IBM bì xū láo jì : duì cǎi yòng yòu xù jì shù de zhè lèi chǔlǐ qì 'ér yán， suí zhe měi yī dài hòu xù CPU de wèn shì， zài biān yì qì fāng miàn xū yào zuò de gōng zuò gèng duō。 tóng shí， bìng bù shì měi gè réndōu huì yòu shí jiān chóngxīn biān yì zì jǐ de yìng yòng chéng xù。
luàn xù zhí xíng jì shù yǔ shùn xù zhí xíng jì shù
　　wèi lái zhù liú de jì suàn shì chǎng（ tái shì jī、 fú wù qì hé bǐ jì běn diàn nǎo） xū yào de shì yòu xiàn duō hé jià gòu， gèng jiā qiáng diào hé de dān xiàn chéng xìng néng， ér hěn duō hé jià gòu（ shù shí shèn zhì shàng bǎi gè nèi hé） zé jiāng yìng yòng yú liú jì suàn、 HPC hé SoC děng tè shū jì suàn huán jìng。 zhè yě jiāng chéng wéi wèi lái yīng tè 'ěr chǔlǐ qì de yī gè fēn shuǐ lǐng， yú shì jiù yòu liǎo suǒ wèi“ dà hé” hé“ xiǎo hé” chǔlǐ qì zhī fēn。 qián zhě yǐ mù qián de kù ruì jià gòu wéi fā zhǎn jī zhǔn， zhuī qiú gèng hǎo de dān xiàn chéng xìng néng ; hòu zhě zé yǐ líng dòng（ Atom） nèi hé wéi jī chǔ， zài shè jì shàng qiáng diào gèng gāo de bìng xíng dù hé gèng dī de gōng hào。
　　 zài zhǐ lìng zhí xíng fāng miàn，“ dà hé” cǎi yòng de shì luàn xù zhí xíng（ out-of-orderexecution） mó shì， ér“ xiǎo hé” zé cǎi yòng shùn xù zhí xíng（ In-orderexecution） mó shì。 yǔ shùn xù zhí xíng xiāng duì yìng de luàn xù zhí xíng， shì zhǐ CPU yǔn xǔ jiāng duō tiáo zhǐ lìng bù 'àn chéng xù guī dìng de shùn xù fēn kāi fā sòng gěi gè xiāng yìng diàn lù dān yuán chǔlǐ de jì shù。
　　 yǔ shùn xù zhí xíng jì shù xiāng bǐ， luàn xù zhí xíng néng gòu gèng yòu xiào dì tí gāo IPC， jí tí gāo měi gè shí zhōng pín shuài néng gòu zhí xíng de zhǐ lìng shù liàng。 yī bān lái shuō zài tóng yàng yī gè zhù pín zhōu qī dāng zhōng， wú xù hé zhí xíng zhǐ lìng shù liàng yào bǐ yòu xù hé zhí xíng de shù liàng gèng duō， yīn 'ér luàn xù zhí xíng jià gòu de chǔlǐ qì dān hé de jì suàn néng lì bǐ jiào qiáng。 dàn luàn xù zhí xíng mó shì de chǔlǐ qì zài diàn lù shè jì shàng bǐ jiào fù zá， hé de gōng hào yě bǐ jiào gāo， zài shǒu jī hé mǒu xiē qiàn rù shì yìng yòng xū yào jué duì dī gōng hào de chǎng hé jiào nán dá dào qí shè jì yào qiú， yīn cǐ líng dòng chǔlǐ qì hěn zì rán dì jiù cǎi yòng liǎo shùn xù zhí xíng mó shì。
　　 wèi lái， hěn duō hé chǔlǐ qì hé yòu xiàn duō hé chǔlǐ qì jiāng bìng xíng fā zhǎn， yǐ gòng tóng mǎn zú rì yì fēn huà hé fù zá de jì suàn huán jìng de xū qiú。 ér píng jià yī kuǎn chǔlǐ qì hǎo huài de biāo zhǔn yě huì gèng jiā fù zá， kě néng jì bù shì tōng guò zhù pín shèn zhì yě bù shì IPC， ér yào gēn jù qí yìng yòng tè xìng lái jù tǐ pàn duàn。
luàn xù zhí xíng jì shù yǔ lóng xìn 2F xìn piàn
　　lóng xìn chǔlǐ qì zài gōng yè kòng zhì、 PC、 bǐ jì běn、 jūn gōng fāng miàn yǐ jīng yòu fēi cháng chéng shú de yìng yòng， qí shí zài mǒu zhǒng yì yì shàng shuō， guó chǎn xìn piàn yǐ jīng jìn rù liǎo zhù liú shì chǎng。 jù wáng chéng jiāng xiān shēng tòu lù， yòu hěn duō zhèng fǔ yǐ jí jūn duì dōuzài cháng qī shǐ yòng lóng xìn píng tái。
　　 shǔ guāng qiān zhào fáng huǒ qiáng cǎi yòng de shì lóng xìn 2F xìn piàn， tā shì 64 wèi de tōng yòng RISC chǔlǐ qì， cǎi yòng 90nm de CMOS gōng yì zhì zào， wán quán jiān róng MIPS64 biāo zhǔn。 lóng xìn 2F shì jī yú lóng xìn 2E chǔlǐ qì de gǎi jìn bǎn běn， yú 2007 nián yán zhì chéng gōng。 lóng xìn 2F jí chéng liǎo gāo xìng néng lóng xìn 2 hào CPU hé， sì fā shè dòng tài chāo biāo liàng jié gòu， 9-10 jí chāo liú shuǐ xiàn， zhī chí jì cún qì zhòng mìng míng、 dòng tài diào dù、 zhuǎn yí yù cè děng luàn xù zhí xíng jì shù ; lóng xìn 2F zài lóng xìn 2E de jī chǔ shàng tí gāo liǎo I/O xìng néng hé nèi cún fǎng wèn dài kuān， jí chéng nèi cún kòng zhì qì， tí shēng liǎo shù jù tūn tù de sù dù， wéi wǎng luò 'ān quán chǎn pǐn tí gōng liǎo bǐ jiào hǎo de píng tái。
luàn xù zhí xíng jì shù yǔ yīng tè 'ěr E8400 chǔlǐ qì
　　45 nà mǐ yīng tè 'ěr kù ruì 2 shuāng hé chǔlǐ qì E8400 kě wéi qiàn rù shì yìng yòng tí gōng cháng dá 7 nián de shēng mìng zhōu qī zhī chí。 zhè kuǎn chǔlǐ qì tóng shí hái zhī chí yīng tè 'ěr kě xìn zhí xíng jì shù（ IntelTrustedExecutionTechnology）， yǐ bāng zhù kè hù bù shǔ 'ān quán de qiàn rù shì jiě jué fāng 'àn。
　　 zēng qiáng de duō méi tǐ xìng néng
　　 gāi kuǎn 45 nà mǐ chǔlǐ qì zhōng yǐn rù liǎo chāo jí luàn xù zhí xíng yǐn qíng， néng gòu zēng qiáng zhuān wéi tú xíng hé duō méi tǐ chǔlǐ yōu huà de yīng tè 'ěr SIMD liú zhǐ lìng kuò zhǎn（ SSE） suàn fǎ。 chāo jí luàn xù zhí xíng yǐn qíng néng gòu jiàng dī yán chí， bìng zài jiā kuài xiàn yòu SSE zhǐ lìng yùn xíng sù dù de tóng shí， xiǎn zhù tí shēng zuì xīn SSE4 zhǐ lìng jí de biǎo xiàn。 kāi fā rén yuán kě chōng fēn lì yòng SSE4 duō méi tǐ zhǐ lìng jí， tí shēng jiāo hù shì kè hù duān huò shù zì qiān míng děng zhōng duān qiàn rù shì yìng yòng nèi zài de shì pín biān ji hé biān mǎ gōng néng。
　　 yīng tè 'ěr kě xìn zhí xíng jì shù
　　 yīng tè 'ěr kě xìn zhí xíng jì shù shì yīng tè 'ěr kù ruì 2 shuāng hé chǔlǐ qì E8400 zhōng de yī xiàng yìng jiàn yán zhǎn jì shù， tā jiāng yìng jiàn shù jù 'ān quán xìng yǐn rù liǎo qiàn rù shì shì chǎng， shǐ dé shuāng hé chǔlǐ qì chéng wéi liǎo fáng wù、 zhèng fǔ、 zhōng xíng wǎng luò 'ān quán shè bèi hé líng shòu yìng yòng de lǐ xiǎng xuǎn zé。 zhè xiàng 'ān quán jì shù zhǐ zài bǎo hù xū nǐ huà jì suàn huán jìng zhōng de shù jù miǎn zāo ruǎn jiàn gōng jī、 bìng dú rù qīn jí qí tā lèi xíng wēi xié。
luàn xù zhí xíng jì shù yǔ Intel de Nehalem jià gòu xìn piàn
　　Nehalem hái shì jī běn jiàn lì zài kù ruì wēi jià gòu（ CoreMicroarchitecture） de gǔ jià shàng， wài jiā zēng tiān liǎo SMT、 3 céng Cache、 TLB hé fēn zhī yù cè de děng jí huà、 IMC、 QPI hé zhī chí DDR3、 xīn zēng jiā SSE4.2 zhǐ lìng děng jì shù。 bǐ qǐ cóng Pentium4 de NetBurst jià gòu dào kù ruì wēi jià gòu de jiào dà biàn huà lái shuō， cóng kù ruì wēi jià dào Nehalem jià gòu de jī běn hé xīn bù fēn de biàn huà zé yào xiǎo yī xiē， yīn wéi Nehalem hái shì 4 zhǐ lìng kuān dù de jiě mǎ / zhòng mìng míng / chè xiāo。
　　Nehalem de luàn xù yǐn qíng xiǎn zhù de kuò dà liǎo， chú liǎo xìng néng yuán yīn， hái yòu jiù shì wèile tí gōng SMT， yīn wéi SMT xū yào zī yuán gòng xiǎng。
　　 hé kù ruì 2 yī yàng， Nehalem de jì cún qì zhòng mìng míng biǎo（ registeraliastable， RAT） zhǐ míng měi yī gè jié gòu jì cún qì（ architecturalregister） yào me jìn rù zhòng pái xù huǎn chōng（ Re-OrderBuffer， ROB）， yào me shì jìn rù chè xiāo jì cún qì wén jiàn（ RetirementRegisterFile， RRF， huò fān yì wéi yǐn tuì jì cún qì wén jiàn）， bìng qiě bǎo chí yòu jué dà duō shù zuì jìn de tuī cè zhí zhuàng tài（ speculativestate）。 ér RRF zé bǎo chí yòu jué dà duō shù zuì jìn de fēi tuī cè zhuàng tài（ non-speculativestate）。 RAT kě yǐ měi zhōu qī zhòng mìng míng 4 gè wēi cāo zuò， gěi měi yī gè wēi cāo zuò zài ROB zhōng yī gè mùdì dì jì cún qì（ destinationregister）。 bèi zhòng mìng míng de zhǐ lìng jiù dú qǔ tā men de yuán cāo zuò shù bìng bèi fā sòng dào tōng yòng jià gòu de bǎo liú zhàn（ unifiedReservationStation， RS， kě yǐ bèi gè zhǒng zhǐ lìng lèi xíng shǐ yòng）。
　　Nehalem de ROB（ zhòng pái xù huǎn chōng） cóng 96 xiàng zēng jiā dào 128 xiàng， RS（ bǎo liú zhàn） cóng 32 xiàng zēng jiā dào 36 xiàng， tā mendōu yóu liǎng gè xiàn chéng suǒ gòng xiǎng， dàn shì shǐ yòng bù tóng de cè lüè。 ROB shì jìng tài fēn pèijǐ 2 gè xiàn chéng， shǐ dé 2 gè xiàn chéng zài zhǐ lìng liú lǐ dū kě yǐ yù cè dé yī yàng yuǎn。 ér RS zé shì jìng zhēng gòng xiǎng， jī yú gè xiàn chéng de xū qiú。 zhè shì yīn wéi xǔ duō shí hòu yī gè xiàn chéng kě néng huì zhōng zhǐ， cóng nèi cún děng dài cāo zuò shù， ér shǐ yòng dào hěn shǎo de RS xiàng。 zhè yàng jiù bù rú ràng lìng yī gè gèng huó yuè de xiàn chéng jìn kě néng duō dì shǐ yòng RS xiàng。 zài RS zhōng de zhǐ lìng dāng qí suǒ yòu cāo zuò shù dū zhǔn bèi hǎo shí， jiù bèi fēn pèi dào zhí xíng dān yuán qù。
　　Nehalem de zhí xíng dān yuán yǔ kù ruì 2 xiāng bǐ， jī běn méi yòu dà de gǎi biàn， ér qiě bìng bù shòu SMT de yǐng xiǎng， chú liǎo shǐ yòng shuài gèng gāo zhī wài。
luàn xù zhí xíng jì shù yǔ wēi shèng líng lóng (VIANano) chǔlǐ qì
　　wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì shì wēi shèng x86 píng tái xì liè dì yī kuǎn 64 wèi de chāo biāo liàng luàn xù zhí xíng chǔlǐ qì， zhǐ zài jī huó chuán tǒng tái shì hé bǐ jì běn PC shì chǎng， wéi guǎng wéi xū qiú jì suàn jì shù、 yú lè hé wǎng luò lián jiē yìng yòng tí gōng liǎo zhēn zhèng yōu zhì xìng néng。
　　 wēi shèng C7 xì liè chǔlǐ qì cǎi yòng shì chǎng lǐng xiān de jié néng kē jì， wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì xì liè zài tóng yī gōng hào fàn wéi， bǎ xìng néng tí gāo dào yuán lái de sì bèi， cóng 'ér jìn yī bù tí shēng liǎo qí měi wǎ xìng néng zhí de lǐng dǎo dì wèi。 ér yǔ C7 xì liè chǔlǐ qì xiāng tóng de zhēn jiǎo jiān róng bǎo zhèng liǎo OEM hé zhù bǎn shāng néng gèng píng shùn dì shí xiàn 'èr zhě de zhuǎn huàn， lìng wài， yě ràng xiàn yòu xì tǒng hé zhù bǎn shēng jí gèng yì xíng。
　　 wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì xì liè　
　　 chǔlǐ qì míng chēng
　　 xíng hào
　　 zhù pín
　　 wēi shèng V4 qián duān zǒng xiàn
　　 fēng zhuāng
　　 chǔlǐ qì zhì chéng
　　 xián zhì gōng hào
　　VIANano
　　L2100
　　1.8GHz
　　800MHz
　　NanoBGA2
　　65nm
　　500mW
　　VIANano
　　L2200
　　1.6GHz
　　800MHz
　　NanoBGA2
　　65nm
　　100mW
　　VIANano
　　U2300
　　1.3+GHz
　　800MHz
　　NanoBGA2
　　65nm
　　100mW
　　VIANano
　　U2500
　　1.2GHz
　　800MHz
　　NanoBGA2
　　65nm
　　100mW
　　VIANano
　　U2400
　　1.0GHz
　　800MHz
　　NanoBGA2
　　65nm
　　100mW
　　 guān jiàn jià gòu xìng néng
　　 chǐ cùn
　　 wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì cǎi yòng fù shì tōng xiān jìn de 65 nà mǐ chǔlǐ qì jì shù， shí xiàn liǎo gāo xìng néng hé dī gōng hào wán měi de róng hé。 tā jìn yī bù gǒng gù liǎo wēi shèng zài chù lǐ qì xiǎo xíng huà de lǐng dǎo dì wèi， tōng guò chāo mì jí shè jì， shí xiàn liǎo x86 píng tái xīn yī dài gèng xiǎo xíng huà shè jì hèyìng yòng。
　　 fēng zhuāng chǐ cùn： wēi shèng líng lóng（ VIANano） BGA2 fēng zhuāng（ 21mmx21mm）
　　 hé xīn chǐ cùn： 7.650mmx8.275mm（ 63.3 píng fāng háo mǐ）
　　64 wèi de chāo biāo liàng luàn xù zhí xíng de wēi tǐ jìjié gòu
　　 wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì zhī chí wán zhěng 64 wèi zhǐ lìng jí， jù bèi hóng róng hé（ Macro-Fusion）， wēi róng hé（ micro-fusion） gōng néng， hé jīng mì fù zá de fēn zhī yù cè。 jìn yī bù jiàng dī liǎo chǔlǐ qì gōng hào， tí shēng liǎo qí xiào néng。
　　 gāo xìng néng jì suàn hé méi tǐ chǔlǐ
　　 wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì zhī chí gāo sù、 dī gōng hào wēi shèng V4 qián duān zǒng xiàn， zuì dī wéi 800MHz， zhī chí xīn de SSE zhǐ lìng、 2 gè 64KBL1 gāo sù huǎn cún hé 1MB dú lì L2 gāo sù huǎn cún， jù yòu 16 lù xìn dào lián jiē xìng néng， shí xiàn liǎo duō méi tǐ xìng néng de yī dà fēi yuè。
　　 tè bié zhí dé yī tí de shì， wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì zài gāo xìng néng fú diǎn yùn suàn fāng miàn yòu liǎo fēi cháng xiǎn zhe de tí shēng， shǐ yòng liǎo quán xīn de fú diǎn jiā fǎ yùn suàn fǎ zé， dà dà jiàng dī liǎo x86 chǔlǐ qì zhōng de fú diǎn yán chí shí jiān（ thelowestfloating-pointaddlatency）， tóng yàng， fú diǎn chéng fǎ qì yě yōng yòu liǎo zuì dī de fú diǎn yán chí shí jiān。
　　 huàn jù huà shuō， zhè yì wèi zhe wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì tí gōng liǎo chū sè de liú chàng bō fàng lán guāng pán hé qí tā gāo qīng shì pín gé shì de xìng néng， tā néng jiě mǎ de méi tǐ liú sù dù kě yǐ dá dào 40Mbps， cǐ wài tā dú yòu de shuāng shí zhōng fú diǎn dān yuán（ FPU） hé 128 wèi de shù jù tōng lù， tí gōng liǎo jué jiā de yóu xì tǐ yàn， tí gōng liǎo jí shùn chàng de 3D tú piàn biǎo xiàn
　　 xià tú biǎo míng liǎo wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì zài jì suàn fāng miàn yōu yú guǎng shòu huān yíng de C7 chǔlǐ qì zhī chù：
　　 gāo jí gōng hào hé rè liàng guǎn lǐ
　　 qiángjìng de dòng tài diàn yuán guǎn lǐ， bāo kuò zhī chí xīn xíng“ C6” diàn yuán zhuàng tài， PowerSaver kē jì， quán xīn de diàn lù shè jì hé jī zhì lái guǎn lǐ xìn piàn hé xīn wēn dù， jiàng dī gōng hào tí shēng liǎo rè liàng guǎn lǐ shuǐ píng。
　　 tōng guò chǔlǐ qì zhōng de yǐ shàng chuàng xīn kē jì， wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì zài yōng yòu chāo biāo liàng jié gòu， shí xiàn xiǎn zhù de xìng néng tí shēng de tóng shí， gōng hào què néng wéi chí hèzhī qián de wēi shèng C7 xì liè chǔlǐ qì yī yàng de fàn wéi。
　　 wēi shèng 1.0GHz de líng lóng（ VIANano） ULV chǔlǐ qì de shǒu yàng chǎn pǐn zuì dà de shè jì gōng hào（ TDP） zhǐ yòu 5 wǎ（ kòngxián yùn xíng gōng hào zhǐ yòu 100 háo wǎ）， ér 1.8GHz de wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì de gōng hào yě zhǐ yòu 25.5 wǎ（ kòngxián yùn xíng gōng hào 500 háo wǎ）。
　　 wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì jì suàn xìng néng suī zēng jiā， gōng hào réng wéi chí bù biàn， zhè jìn yī bù tí shēng liǎo měi wǎ xìng néng zhí， gēngshǐ qí chéng wéi yè nèi měi wǎ xìng néng zhí zuì jiā de chǎn pǐn。
　　2007 shàng cè shì de xìng néng zǒng fēn
　　1.6GHzCeleron-M de TDP（ zuì dà rè gōng hào） =31 wǎ ;1.6GHz wēi shèng Nano de TDP=17 wǎ
　　 cāo zuò xì tǒng =WindowsVista qǐ yè bǎn
　　 kě shēng jí wēi shèng C7 chǔlǐ qì： wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì yǔ wēi shèng C7 chǔlǐ qì jiā zú chǎn pǐn zhēn jiǎo jiān róng， shǐ OEM chǎng shāng hé zhù bǎn chǎng shāng néng píng shùn de jìn xíng xīn jià gòu de chǎn pǐn jiāo tì， néng ràng tā men jǐn xū tòu guò dān yī zhù bǎn huò xì tǒng shè jì， néng kuò zhǎn yán shēn dào bù tóng de shì chǎng lǐng yù zhōng。
　　 lǜ sè kē jì： cǐ wài hái wán quán fú hé RoHS biāo zhǔn hé WEEE guī zé， chǎn pǐn wú lǔ sù、 wú qiān， duì bǎo hù huán jìng hé kě chí xù jì suàn kē jì dà yòu bì yì。
　　 zēng qiáng de wēi shèng PadLock 'ān quán yǐn qíng
　　 wēi shèng líng lóng（ VIANano） chǔlǐ qì chéng jì liǎo wēi shèng chǔlǐ qì jiā zú nèi hé yìng jiàn jiā mì jiā sù qì hé 'ān quán tè xìng， bāo kuò shuāng suí jī shù jù shēng chéng qì（ RNG）、 yī gè AES jiā mì yǐn qíng、 NXBit hé yī gè chǔlǐ SHA-1/SHA-256 jiā mì jì suàn de 'ān quán hùn biān yǐn qíng。
　　AMDPhenomIntelCore2IntelAtomVIAC7VIANano
　　 'ān quán hùn biān NoNoNo wán quán SHA-1&SHA-256 wán quán SHA-1&SHA-256
　　 huǎn chōng qū yì chū NXBitNXBitNXBitNXBitNXBit
　　 nèi hé biān mì mǎ（ On-DieEncryption） NoNoNo wán quán AES biān / yì accelerationRSA jiā sù CBC,CFB-M,AC,CTRmodes25Gb/s fēng zhí wán quán AES biān / yì accelerationRSA jiā sù CBC,CFB-M,AC,CTRmodes25Gb/s fēng zhí
　　 suí jī shù zì shēng chéng qì（ RandomNumberGeneration） (RNG)NoNoNo2 gè zēng qiáng de yìng jiàn RNG， Feeds shū chū zhì SHA yǐn qǐ de sù dù wéi 12Mb/s2 gè zēng qiáng de yìng jiàn RNG， Feeds shū chū zhì SHA yǐn qǐ de sù dù wéi 12Mb/s
bā sài luó nà xīn tè xìng jiě xī： duī zhàn cāo zuò yǔ luàn xù zhí xíng
　　Intel zuì zǎo de PentiumM chǔlǐ qì yǐn rù liǎo yī xiàng míng wéi“ dedicatedstackmanager”（ zhuān zhù duī zhàn guǎn lǐ qì） de xīn tè xìng， zhèng rú qí míng zì suǒ 'àn shì de yī yàng， zhuān zhù duī zhàn guǎn lǐ qì zhuān mén chǔlǐ suǒ yòu de X86 duī zhàn cāo zuò（ lì rú push,pop,call,return děng）。 tā jiāng zhè xiē fá shù jù jí zhōng chǔlǐ 'ér wú xū qí tā zhí xíng dān yuán cānyù， zhè yóu qí jiǎn huà liǎo CPU zhěng shù zhí xíng dān yuán de gōng zuò， jiā kuài liǎo zhěng shù zhí xíng dān yuán de chǔlǐ sù dù。
　　AMD zài Barcelona zhōng yě yǐn rù liǎo lèi sì de jì shù， AMD chēng zhī wéi SidebandStackOptimizer（ biān dài duī zhàn yōu huà qì）。 yòu liǎo biān dài duī zhàn yōu huà qì， chǔlǐ qì zhōng de fá zhǐ lìng bù zài xū yào jīng guò 3 lù biān mǎ， yě bù zài yóu zhěng shù zhí xíng dān yuán chǔlǐ， zhè jiā kuài liǎo duī zhàn de chǔlǐ sù dù， yě tóng shí jiā kuài liǎo zhěng shù zhí xíng dān yuán de chǔlǐ sù dù。
　　 zài IntelCore wēi gòu jià zhōng yī gè zhòng yào gǎi jìn shì OOOE luàn xù zhí xíng： dāng zhuāng zài zhǐ lìng duì liè fā shēng děng dài shí， chǔlǐ qì kě yǐ jiāng duì liè hòu fāng chǔyú děng dài de zhǐ lìng yōu xiān zhuāng zài bìng zhí xíng， ér bù shì yī zhí děng dài dào dǔsè jié shù。 píng jūn 'ér yán， yuē 30% de zhǐ lìng huì fā shēng yī dìng shí jiān de dǔsè， zhè yī luàn xù zhí xíng mó shì de yǐn rù， shǐ xīn gòu jià CPU xìng néng yòu liǎo míng xiǎn de tí gāo。 AMD de K8 gòu jià bìng bù zhī chí OOOE luàn xù zhí xíng zhǐ lìng， suǒ yǐ jí shǐ K8 gòu jià yòu yōu xiù de nèi zhì nèi cún kòng zhì qì， yě yǐ rán bèi duì shǒu de Core gòu jià jī bài。 zhèng shì zhè yī jì shù shàng de luò hòu， AMD zài K8L gòu jià de shǒu kuǎn xìn piàn Barcelona shàng jí shí gǎi jìn wéi OOOE jì shù， zhè yī gǎi jìn bì jiāng wéi K8L gòu jià de xìng néng dài lái jí dà de tí gāo。
　　Barcelona jiāng kě yǐ luàn xù zhí xíng zhǐ lìng， tóng yàng yě kě yǐ zài qián yī zhǐ lìng shàng wèi chǔlǐ wán chéng shí， zhuāng zài bìng yòng kōng zài dān yuán chǔlǐ xià yī zhǐ lìng， jí shǐ zhè liǎng tiáo zhǐ lìng xū yào dú qǔ bù tóng de nèi cún dì zhǐ。 Barcelona yōng yòu 3 gè dì zhǐ shēng chéng dān yuán， kě yǐ wán chéng 3 gè jì cún zhǐ lìng měi zhōu qī， ér Core gòu jià měi zhōu qī zhǐ néng zhí xíng 1 cì -K8L gòu jià de jì cún sù dù yào bǐ Core gòu jià qiáng dà 3 bèi。
　　K8L gòu jià zhōng jiā rù liǎo xīn de SSE4 zhǐ lìng kuò zhǎn： SSEEXTRQ/INSERTQ zhǐ lìng hé MOVNTSD/MOVNTSS zhǐ lìng。 qián zhě kě yǐ jiāng duō tiáo zhǐ lìng hé bìng wéi yī tiáo zhǐ lìng zhí xíng， hòu zhě yòng lái jì suàn liú liàng jì cún zhǐ lìng。 Intel yě huì jiāng zài shāo hòu fā bù de Penryn chǔlǐ qì zhōng jiā rù。
bāo hán cí
cpu luàn xù zhí xíng jì shù