Γιατί οι νεότερες γενιές επεξεργαστών είναι ταχύτερες με την ίδια ταχύτητα ρολογιού;

Ίσως να είστε περίεργοι για το πώς οι νεότερες γενιές επεξεργαστών μπορούν να είναι πιο γρήγοροι με τις ίδιες ταχύτητες ρολογιού με τους παλαιότερους επεξεργαστές. Είναι απλώς αλλαγές στη φυσική αρχιτεκτονική ή είναι κάτι παραπάνω; Η σημερινή ανάρτηση του SuperUser Q&A έχει τις απαντήσεις σε ερωτήσεις ενός περίεργου αναγνώστη.

Η σημερινή συνεδρία Ερωτήσεων και Απαντήσεων έρχεται σε εμάς με την ευγενική προσφορά του SuperUser—μια υποδιαίρεση του Stack Exchange, μιας ομαδοποίησης ιστοτόπων Q&A που βασίζεται στην κοινότητα.

Φωτογραφία ευγενική προσφορά του Ροντρίγκο Σένα (Flickr) .

Το ερώτημα

Το πρόγραμμα ανάγνωσης SuperUser agz θέλει να μάθει γιατί οι νεότερες γενιές επεξεργαστών είναι πιο γρήγοροι με την ίδια ταχύτητα ρολογιού:

Γιατί, για παράδειγμα, ένας Core i5 διπλού πυρήνα 2,66 GHz θα ήταν ταχύτερος από έναν Core 2 Duo 2,66 GHz, ο οποίος είναι επίσης διπύρηνος;

Αυτό οφείλεται σε νεότερες οδηγίες που μπορούν να επεξεργαστούν πληροφορίες σε λιγότερους κύκλους ρολογιού; Ποιες άλλες αρχιτεκτονικές αλλαγές αφορούν;

Γιατί οι νεότερες γενιές επεξεργαστών είναι πιο γρήγοροι με την ίδια ταχύτητα ρολογιού;

Η απάντηση

Οι συνεργάτες του SuperUser, David Schwartz και Breakthrough, έχουν την απάντηση για εμάς. Πρώτον, ο David Schwartz:

Συνήθως, δεν οφείλεται σε νεότερες οδηγίες. Είναι ακριβώς επειδή ο επεξεργαστής απαιτεί λιγότερους κύκλους εντολών για να εκτελέσει τις ίδιες εντολές. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε πολλούς λόγους:

1. Οι μεγάλες κρυφές μνήμες σημαίνουν λιγότερο χρόνο που χάνεται αναμένοντας τη μνήμη.
2. Περισσότερες μονάδες εκτέλεσης σημαίνει λιγότερος χρόνος αναμονής για την έναρξη λειτουργίας μιας εντολής.
3. Καλύτερη πρόβλεψη διακλάδωσης σημαίνει λιγότερος χρόνος που χάνεται κερδοσκοπικά για την εκτέλεση εντολών που δεν χρειάζεται να εκτελεστούν ποτέ.
4. Οι βελτιώσεις της μονάδας εκτέλεσης σημαίνουν λιγότερο χρόνο αναμονής για την ολοκλήρωση των εντολών.
5. Μικρότεροι αγωγοί σημαίνει ότι οι αγωγοί γεμίζουν γρηγορότερα.

Και ούτω καθεξής.

Ακολουθεί η απάντηση από το Breakthrough:

Η απόλυτη οριστική αναφορά είναι η Εγχειρίδια προγραμματιστή λογισμικού Intel 64 και IA-32 Architectures . Αναλύουν λεπτομερώς τις αλλαγές μεταξύ των αρχιτεκτονικών και αποτελούν μια εξαιρετική πηγή για την κατανόηση της αρχιτεκτονικής x86.

Θα συνιστούσα να κάνετε λήψη των συνδυασμένων τόμων 1 έως 3C (πρώτος σύνδεσμος λήψης στη σελίδα που συνδέεται παραπάνω). Ο τόμος 1, Κεφάλαιο 2.2 έχει τις πληροφορίες που θέλετε.

Μερικές γενικές διαφορές που παρατίθενται σε αυτό το κεφάλαιο, από τις μικροαρχιτεκτονικές του Core έως το Nehalem/Sandy Bridge είναι:

• Βελτιωμένη πρόβλεψη κλάδου, ταχύτερη ανάκτηση από εσφαλμένες προβλέψεις
• Τεχνολογία HyperThreading
• Ενσωματωμένος ελεγκτής μνήμης, νέα ιεραρχία κρυφής μνήμης
• Ταχύτερος χειρισμός εξαίρεσης κινητής υποδιαστολής (μόνο Sandy Bridge)
• Βελτίωση εύρους ζώνης LEA (μόνο Sandy Bridge)
• Επεκτάσεις εντολών AVX (μόνο Sandy Bridge)

Ο πλήρης κατάλογος βρίσκεται στον σύνδεσμο που παρέχεται παραπάνω (Τόμος 1, Κεφάλαιο 2.2).

Φροντίστε να διαβάσετε περισσότερα από αυτήν την ενδιαφέρουσα συζήτηση μέσω του παρακάτω συνδέσμου!

Έχετε κάτι να προσθέσετε στην εξήγηση; Ακούγεται στα σχόλια. Θέλετε να διαβάσετε περισσότερες απαντήσεις από άλλους γνώστες της τεχνολογίας χρήστες του Stack Exchange; Δείτε ολόκληρο το νήμα συζήτησης εδώ .

• & rsaquo; Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των επεξεργαστών Intel Core i3, i5, i7 και X;
• › 5 ιστότοποι που κάθε χρήστης Linux πρέπει να προσθέτει σελιδοδείκτη
• & rsaquo; Cyber ​​Monday 2021: Καλύτερες προσφορές τεχνολογίας
• › Τι είναι το MIL-SPEC Drop Protection;
• › Λειτουργίες έναντι τύπων στο Microsoft Excel: Ποια είναι η διαφορά;
• › Πώς να βρείτε το Spotify τυλιγμένο 2021
• › Ο φάκελος του υπολογιστή είναι 40: Πώς το Xerox Star δημιούργησε την επιφάνεια εργασίας