Porovnání mikroarchitektur CPU - Comparison of CPU microarchitectures

Toto je a srovnání procesor mikroarchitektury.

MikroarchitekturaRokFáze potrubíRůzné
Elbrus-8S2014VLIW, Elbrus (vlastní, uzavřený) verze 5, 64bitová
AMD K519965Superskalární, predikce pobočky, spekulativní provedení, provedení mimo objednávku, registrovat přejmenování[1]
AMD K619976Superskalární, predikce pobočky, spekulativní provedení, provedení mimo objednávku, registrovat přejmenování[2]
AMD K6-III1999Větev predikce, spekulativní provedení, provedení mimo objednávku[3]
AMD K71999Out-of-order provedení, predikce pobočky, Harvardská architektura
AMD K8200364-bit, integrovaný řadič paměti, 16 byte předběžné načítání instrukcí
AMD K102007Superskalární, provádění mimo pořadí, asociativní L3 nastavená ve 32 směrech mezipaměť obětí, 32bajtová instrukce předběžné načítání
ARM7TDMI (-S)20013
ARM7EJ-S20015
ARM8105statická predikce větve, paměť s dvojnásobnou šířkou pásma
ARM9 TDMI19985
ARM1020E6
XScale PXA210 / PXA25020027
ARM1136J (F) -S8
ARM1156T2 (F) -S9
ARM Cortex-A58Vícejádrové, jedno vydání, v pořádku
ARM Cortex-A7 MPCore8Částečná dvojí vydání, v pořadí, obousměrně nastavená asociativní mezipaměť instrukcí úrovně 1
ARM Cortex-A8200513Dual-issue, in-order, spekulativní provedení, superskalární, obousměrné dekódování potrubí
ARM Cortex-A9 MPCore20078–11Mimo pořadí, spekulativní vydání, superskalární
ARM Cortex-A15 MPCore201015Vícejádrový (až 16), mimo pořadí, spekulativní vydání, 3cestný superskalární
ARM Cortex-A532012Částečné dvojí vydání, v pořádku
ARM Cortex-A5520178v pořádku, spekulativní provedení
ARM Cortex-A572012Hluboce mimo pořadí, široký multi-vydání, 3-way superskalární
ARM Cortex-A722015
ARM Cortex-A732016Mimoobjednávka superskalární
ARM Cortex-A75201711–13Mimo pořadí superskalární, spekulativní provádění, přejmenování registrů, 3cestné
ARM Cortex-A76201813Mimo pořadí superskalární čtyřsměrné dekódování potrubí
ARM Cortex-A77201913Superskalární mimo pořadí, spekulativní provádění, přejmenování registrů, 6cestné dekódování potrubí, 10 čísel, predikce větví, mezipaměť L3
ARM Cortex-A78202013Superskalární mimo pořadí, přejmenování registrů, 4cestné dekódování potrubí, 6 instrukcí na cyklus, predikce větví, mezipaměť L3
ARM Cortex-X12020135-široký dekódovat mimo pořadí superskalární, L3 cache
AVR32 AP77
AVR32 UC33Harvardská architektura
rys2011Out-of-order provedení
Buldozer201120Sdílená vícevláknová mezipaměť L2, vícevláknové, vícejádrové, přibližně 20stupňové potrubí, integrovaný řadič paměti, mimo pořadí, superskalární, až 16 jader na čip, až 16 MB mezipaměti L3, virtualizace, Turbo Core, FlexFPU které používá simultánní multithreading[4]
Piledriver2012Sdílená vícevláknová mezipaměť L2, vícevláknová, vícejádrová, kolem 20 stupňů dlouhého potrubí, integrovaná řadič paměti, mimo pořadí, superskalární, až 16 MB mezipaměti L2, až 16 MB mezipaměti L3, virtualizace, FlexFPU, které používají simultánní multithreading,[4] až 16 jader na čip, taktovací rychlost až 5 GHz, až 220 W TDP, Turbo Core
Parní válec2014Vícejádrová predikce větví
Rypadlo201520Vícejádrový
Zen201719Vícejádrový, superskalární, obousměrné simultánní vícevláknové zpracování, čtyřcestné dekódování, provedení mimo pořadí, mezipaměť L3
Zen +2018Vícejádrová mezipaměť L3
Zen 22019Vícečipový modul, vícejádrový, mezipaměť L3
Zen 32020
Crusoe2000Spuštění v pořadí, 128bitový VLIW, integrovaný řadič paměti
Efficeon2004Spuštění v pořadí, 256bitový VLIW, plně integrovaný řadič paměti
Cyrix Cx5x8619956[5]Větev predikce
Cyrix 6x861996Superskalární, superpipelinové, přejmenování registrů, spekulativní provádění, provádění mimo pořadí
DLX5
eSi-32005Spekulativní vydání v pořádku
eSi-32505Spekulativní vydání v pořádku
EV4 (Alpha 21064)Superskalární
EV7 (Alpha 21364)Superskalární design s prováděním mimo pořadí, predikce větví, čtyřcestné simultánní multithreading, integrovaný řadič paměti
EV8 (Alpha 21464)Superskalární design s out-of-order provedení
65 tisUltra nízká spotřeba energie, přejmenování registrů, spuštění mimo pořadí, predikce poboček, vícejádrový, modul, schopný dosáhnout vyšších hodin
P5 (Pentium)19935Superskalární
P6 (Pentium Pro )14Spekulativní provádění, přejmenování registrů, superskalární design s prováděním mimo pořadí
P6 (Pentium II )14[6]Větev predikce
P6 (Pentium III )199514[6]
Intel Itanium "Merced"2001Jedno jádro, mezipaměť L3
Intel Itanium 2 "McKinley"200211[7]Spekulativní provedení, predikce větve, přejmenování registrace, 30 popravní jednotky, multithreading, vícejádrový, hrubozrnné mutithreading, obousměrné simultánní multithreading, Dvouvláknové multithreading, Turbo zrychlení, Virtualizace, VLIW, RAS s architekturou Advanced Machine Check Architecture, technologií Instruction Replay, technologií Cache Safe, technologií Enhanced SpeedStep
Intel NetBurst (Willamette )2000202-cestný simultánní multithreading (Hyper-threading ), Rapid Execution Engine, Execution Trace Cache, quad-pumped Front-Side Bus, Hyper-pipelined Technology, superscalar, out-of order
NetBurst (Northwood )2002202-way simultánní multithreading
NetBurst (Prescott )2004312-way simultánní multithreading
NetBurst (Cedrový mlýn )2006312-way simultánní multithreading
Intel Jádro200612Vícejádrový, mimo pořadí, čtyřcestný superskalární
Intel Atom162směrné simultánní multithreading, v pořadí, bez přeskupování instrukcí, spekulativního provádění nebo přejmenování registrů
Intel Atom Oak Trail2-way simultánní multithreading, in-order, burst mode, 512 KB L2 cache
Intel Atom Bonnell2008SMT
Intel Atom Silvermont2013Out-of-order provedení
Intel Atom Goldmont2016Vícejádrové provedení mimo pořadí, 3-široký superskalární kanál, mezipaměť L2
Intel Atom Goldmont Plus2017Vícejádrový
Intel Atom Tremont2019Vícejádrové, superskalární, provádění mimo pořadí, spekulativní provádění, přejmenování registrů
Intel Atom Gracemont2021Vícejádrové, superskalární, provádění mimo pořadí, spekulativní provádění, přejmenování registrů
Nehalem2008142-way simultánní multithreading, out-of-order, 6-way superskalární, integrovaný řadič paměti, L1 / L2 / L3 cache, Turbo Boost
Sandy Bridge2011142-pásmový simultánní multithreading, vícejádrový, grafická karta a řadič PCIe, systémový agent s integrovanou řadičem paměti a displeje, kruhové propojení, mezipaměť L1 / L2 / L3, mezipaměť micro-op, 2 vlákna na jádro, Turbo Boost,
Intel Haswell201314–19SoC design, vícejádrový, vícevláknový, obousměrný simultánní vícevláknový, hardwarový transakční paměť (u vybraných modelů), L4 mezipaměti (u modelů GT3), Turbo zrychlení, provedení mimo objednávku, superskalární, až 8 MB L3 mezipaměti (mainstream), až 20 MB mezipaměti L3 (extrémní)
Broadwell201414–19Vícejádrové, vícevláknové
Skylake201514–19Vícejádrová mezipaměť L4 na některých modelech Skylake-R, Skylake-U a Skylake-Y. Na obalu PCH na modelech U, Y, m3, m5 a m7.
Kaby Lake201614–19Vícejádrová mezipaměť L4 na určitých modelech s nízkou a extrémně nízkou spotřebou (Kaby Lake-U a Kaby Lake-Y),
Intel Sunny Cove201914–20Vícejádrové, obousměrné vícevláknové zpracování
Intel Willow Cove2020Vícejádrový
Intel Xeon Phi 7120x20137stupňové celé číslo, 6stupňový vektorVícejádrové, vícevláknové, 4 hardwarová simultánní vlákna na jádro, která na rozdíl od běžných nelze deaktivovat HyperThreading, Časově multiplexované multithreading, 61 jader na čip, 244 vláken na čip, 30,5 MB Mezipaměť L2, 300 W TDP, Turbo zrychlení, potrubí s dvojím vydáním v pořadí, koprocesor, Urychlovač s plovoucí desetinnou čárkou, šířka 512 bitů Vektor -FPU
LatticeMico3220066Harvardská architektura
Nvidia Carmel2018Vícejádrový, 10směrný superskalární
SÍLA 11990Superskalární provedení mimo pořadí
POWER31998Superskalární provedení mimo pořadí
POWER42001Superskalární, spekulativní provedení, provedení mimo pořadí
SÍLA52004Obousměrné simultánní multithreading, provádění mimo pořadí, integrováno řadič paměti
IBM SÍLA620072-cestný simultánní multithreading, provedení v pořadí, až 5 GHz
IBM POWER7 +Vícejádrový, vícevláknový, mimo pořadí, superskalární, 4 inteligentní simultánní vlákna na jádro, 12 prováděcích jednotek na jádro, 8 jader na čip, 80 MB mezipaměti L3, skutečný generátor entropie hardwaru, kryptografická akcelerace podporovaná hardwarem, pevná- bodová jednotka, desetinná jednotka s pevnou čárkou, Turbo Core, desetinný jednotka s plovoucí desetinnou čárkou
IBM Buňka2006Vícejádrové, vícevláknové, obousměrné simultánní vícevláknové (PPE), Prvek výkonového procesoru, Synergické zpracovatelské prvky, sběrnice Element Interconnect, provádění v pořadí
IBM Cyclops64Vícejádrové, vícevláknové, 2 vlákna na jádro, v pořádku
IBM zPodnik zEC1215/16/17Vícejádrové, 6 jader na čip, až 5,5GHz, superskalární, mimo provoz, 48MB Mezipaměť L3, sdílená mezipaměť L4 384 MB
IBM A215vícejádrový, čtyřcestný simultánní vícevláknový
PowerPC 40119963
PowerPC 40519985
PowerPC 44019997
PowerPC 47020099Symetrické více procesů (SMP)
PowerPC e3004Superskalární, predikce větve
PowerPC e500Duální 7stupňovýVícejádrový
PowerPC e6003. vydání, 7. fázeSuperskalární provádění mimo pořadí, predikce větví
PowerPC e550020104. vydání, 7. fázeMimo provoz, vícejádrový
PowerPC e65002012Vícejádrový
PowerPC 60345 prováděcích jednotek, predikce větví, žádný SMP
PowerPC 603q19965V pořádku
PowerPC 60419946Superskalární, provádění mimo pořadí, 6 prováděcích jednotek, podpora SMP
PowerPC 62019975Spuštění mimo objednávku, podpora SMP
PWRficient PA6T2007Superskalární, provedení mimo pořadí, 6 jednotek provedení
R400019918Skalární
StrongARM SA-11019965Skalární, v pořádku
SuperH SH25
SuperH SH2A20065Superskalární, harvardská architektura
SPARCSuperskalární
hyperSPARC1993Superskalární
SuperSPARC1992Superskalární, v pořádku
SPARC64 VI / VII / VII +2007Superskalární, mimo provoz[8]
UltraSPARC19959
UltraSPARC T120056Open source, vícevláknový, vícejádrový, 4 vlákna na jádro, skalární, v pořadí, integrovaný řadič paměti, 1 FPU
UltraSPARC T220078Open source, multithreading, multi-core, 8 vláken na jádro
SPARC T320108Vícevláknové, vícejádrové, 8 vláken na jádro, SMP, 16 jader na čip, 2 MB mezipaměti L3, v pořadí, hardwarový generátor náhodných čísel
Věštec SPARC T4201116Vícevláknové, vícejádrové, 8 jemnozrnných vláken na jádro, z nichž lze 2 provádět současně, obousměrně simultánní multithreading, SMP, 8 jader na čip, out-of-order, 4 MB L3 cache, out-of-order, hardwarový generátor náhodných čísel
Oracle Corporation SPARC T5201316Multithreading, vícejádrový, 8 jemnozrnných vláken na jádro, z nichž 2 lze provádět současně, obousměrně simultánní multithreading, 16 jader na čip, mimo pořadí, 16cestná asociativní sdílená mezipaměť L3 8 MB, hardwarově podporovaná kryptografická akcelerace, jednotka zpracování proudu, provádění mimo pořadí, funkce RAS, 16 kryptografie jednotky na čip, hardwarový generátor náhodných čísel
Oracle SPARC M516Vícevláknové, vícejádrové, 8 jemnozrnných vláken na jádro, z nichž lze 2 provádět současně, obousměrně simultánní multithreading, 6 jader na čip, mimo pořadí, 48 MB mezipaměti L3, provádění mimo pořadí, funkce RAS, jednotka zpracování proudu, hardwarově podporovaná kryptografická akcelerace, 6 kryptografických jednotek na čip, generátor náhodných čísel hardwaru
Fujitsu SPARC64 XVícevláknové, vícejádrové, obousměrné simultánní vícevláknové zpracování, 16 jader na čip, mimo pořadí, mezipaměť L2 24 MB, mimo pořadí, funkce RAS
Představivost Technologies MIPS bojovník
VIA C72005Provedení v pořadí
VIA Nano (Izaiáš)2008Superskalární provádění mimo pořadí, predikce větví, 7 prováděcích jednotek
WinChip19974Provedení v pořadí

Viz také

Reference

  1. ^ Podle datového listu AMDs K5. Design obsahuje mnoho nápadů a funkčních částí AMD Am29000 32bitový design mikroprocesoru RISC.
  2. ^ Podle datového listu AMDs K6. Návrh je založen na NexGen's Nx686 a proto není přímým nástupcem modelu K5.
  3. ^ „Výrobky, které navrhujeme“. amd.com. Citováno 19. ledna 2014.
  4. ^ A b „wp-content / uploads / 2013/07 / AMD-Steamroller-vs-Bulldozer“. cdn3.wccftech.com. Citováno 19. ledna 2014.
  5. ^ „Cyrix 5x86 („ M1sc “)“. pcguide.com. Citováno 19. ledna 2014.
  6. ^ A b „Computer Science 246: Computer Architecture“ (PDF). Harvardská Univerzita. Archivovány od originál (PDF) dne 24. prosince 2013. Citováno 23. prosince 2013. P6 potrubí
  7. ^ Příručka pro vývojáře hardwaru procesoru Intel Itanium 2. p. 14. http://www.intel.com/design/itanium2/manuals/25110901.pdf (2002) Citováno 28. listopadu 2011
  8. ^ „Řada vícejádrových procesorů SPARC64: Fujitsu Global“. fujitsu.com. Citováno 19. ledna 2014.