cpu世代詳細介紹

不过，在众多运用微程序控制技术的新型 CPU 中，微程序有时是可重写的。 第11代Core的桌上版處理器用的仍是14nm架構，屬於Sunny Cove的向前移植版本；在性能上應當會略弱於Tiger Lake的Willow Cove核心。 不久之前 Intel 推出 Project Athena 筆電創新計劃，聯合 OEM 廠商為裝置進行設計與驗證，想讓消費者認明通過 Project Athena 測試的產品，可同時獲得高效能與超長續航力的滿足。 而在 Intel 第11代 Core 系列處理器發表會上，Intel 則推出第二版 Project Athena 規格和關鍵體驗指標（KEI）的筆電產品，納入至全新的平台品牌「Intel Evo」。

• 從這19%的數位也能看出一件事：在AMD推行Zen/Zen 2架構之際，Intel慌忙演進了Skylake，以實現性能上的一次飛躍。
• 指令调度可以由编译程序进行，也可以由硬件在执行的时候进行，分别称为静态指令调度和动态指令调度。
• 由於每次僅有一個指令能夠被執行，CPU必須等到上個指令完成才能繼續執行。
• 其它英特尔 赛扬 处理器则包含一个字母前缀，后接由四位数字组成的 SKU。
• 這理由很大程度上導致它們不被認為是嚴格意義上的CPU，儘管它們和儲存程序電腦相似。
• ▲ 處理器型號上有「Q」，則是真正四個實體核心的處理器，再透過Hyper-Threading技術，模擬為八核心運算。

核心中段(亂序引擎)的變化也很大，μop rename/allocation從前端過來的寬度從以前的5-wide變為6-wide，往後端去。 Intel對於Golden Cove的總體評價是「更寬、更深、更智慧」。 這次更新在這三者的體現上相當有趣，另外從下圖來看新增了Matrix Engine矩陣乘引擎，用於AI加速——不過主要是針對Sapphire Rapids，而非Alder Lake，以及電源管理控制器，實現更高精準度的電源預算管理。 共用L2 cache以每核心分配到512KB來算，滿載場景下，這一整個集群(即4個核心)的E-core在CPU內部的Compute Fabric上只是一個stop，無法得知是否可能產生瓶頸。

cpu世代: 支援

近年來，一些重視高指令管線的電腦將其從CPU的硬體移至軟體。 超長指令字元（的策略使得一部份的指令管線成為軟體，減少CPU推動指令管線的工作量，並降低了CPU的設計複雜度。 使用一個原為32位元的CPU，但它在其浮點單元使用了128位元精度，以得到更佳的精確度與浮點數的表示範圍。 許多後來的CPU設計使用類似的混合位寬，尤其當處理器設計為通用用途，因而需要合理的整數與浮點數運算能力時。 譬如，如果二進位的CPU使用32位來表示記憶體位址，而每一個記憶體位址代表一個八位元組，CPU可定位的容量便是232個位元組或4GB。 以上是簡單描述的CPU位址空間，通常實際的CPU設計使用更為複雜的定址方法，例如為了以同樣的整數精度定址更多的記憶體而使用分頁技術。

英特尔 酷睿 处理器系列的名称包括了一个品牌修饰符，放置于名称的其余部分之前。 英特尔 奔腾 处理器和英特尔 赛扬 处理器不使用此命名规范。 目前，英特尔 酷睿 处理器系列的品牌修饰符包括 i3、i5、i7 和 i9。 品牌修饰符数字越大表示其提供的性能级别更高，在某些情况下表示其提供附加功能（如英特尔 超线程技术）。 例如，在某个处理器家族中，i7 的性能高于 i5，而 i5 的性能高于 i3。

cpu世代: 面向数据中心的英特尔 处理器编号

是不是可以說3年前的電腦CPU，性能還不及現在的小核心？ 一方面是預計Gracemont的頻率不會提得太高，畢竟這是「E-core」。 另一方面，這是SPECrate2017_int測試，要說浮點性能也非這類小核心的強項。 在 Intel 第11代 cpu世代 Core 系列處理器發表會上，官方還推出全新「Intel Evo」平台品牌。

在流水线中， 所有功能段同时对不同的数据进行不同的处理，各个处理步骤并行地操作。 分支预测（Branch Prediction）是对程序的流程进行预测，然后读取其中一个分支的指令。 分支预测的方法有静态预测和动态预测两类：静态预测方法比较简单，如预测永远不转移、预测永远转移、预测后向转移等等，它并不根据执行时的条件和历史信息来进行预测，因此预测的准确性不可能很高；动态预测方法则根据同一条转移指令过去的转移情况来预测未来的转移情况。 由于程序中的条件分支是根据程序指令在流水线处理后的结果来执行的，所以当 CPU 等待指令结果时， 流水线的前级电路也处于等待分支指令的空闲状态，这样必然出现时钟周期的浪费。

cpu世代: 資料並列

指令的提取常常必須從相對較慢的記憶體尋找，導致CPU等候指令的送入。 這個問題主要被論及在現代處理器的快取和管線架構（見下）。 组相联是前两者的折中，每一路中的缓存线采用直接映射方式，而在路与路之间，缓存控制器使用全相联映射算法，决定选择一组中的哪一条线。 直接映射是最简单的地址映射方式，它的硬件简单，成本低，地址变换速度快，而且不涉及替换算法问题。

Gracemont前端部分是6-wide解碼，實際上是和Tremont一樣的兩條3-wide路徑，兩路解碼並行每週期3條。 不過這次L1-I cache尺寸顯著增大至64KB，此外分支預測器有顯著加強，配套5,000條目的BTB分支目標緩存大小，據說是比以前加深，讓指令佇列做到預測更精準。 但其效率提升絕對是實打實的，而且在某些基準測試中預計可以刷一波存在感。 另外就是為達成指令支援與大核心的對等，Gracemont加入了AVX2支援，似乎也是首個支援AVX2的mont家族核心。

cpu世代: Intel CPU Coreシリーズの世代ごとの性能比較

如何使用 Excel 工作表篩選條件的範例 您可以多次使用篩選條件，隨時按一下 Ctrl+Z 即可復原上一次選取的篩選條件。 Intel Corp（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） – 英特爾，許多著名CPU的生產者，包括IA-32、IA-64與XScale。 SIMD Architectures （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） – SIMD的介紹與說明，尤其著重於SIMD與桌上型電腦的關係。 物理概念上的電壓是一種類比值，實際上可能的值可以有無限多種。 為了物理上表達二進位數，我們把特定範圍的電壓的值定為1或者是0。 電壓的範圍通常是構建CPU的部件的運作參數，例如電晶體的閾值限制，所決定。

取而代之的是图中的组相联缓存（set associative cache）。 意思是，内存中一条给定的缓存线只能被保存在一个特定的组（或行）中。 所以，任意物理内存页的第0条缓存线（页内第0到63字节）必须存储到第0组，第1条缓存线存储到第1组，以此类推。 每一组有8个单元可用于存储它所关联的缓存线，从而形成一个8路关联的组（8-way associative set）。

cpu世代: CPU性能比較表を作りました【2022年最新】

在現今的CPU出現之前，如同ENIAC之類的電腦在執行不同程式時，必須經過一番線路調整才能啟動。 由於它們的線路必須被重設才能執行不同的程式，這些機器通常稱為「固定程式電腦」（fixed-program computer）。 而由於CPU這個詞指稱為執行軟體（電腦程式）的裝置，那些最早與儲存程式型電腦一同登場的裝置也可以被稱為CPU。 但是，這種昂貴的為特定應用客製化CPU的方法很大程度上已經讓位於開發便宜、標準化、適用於一個或多個目的的處理器類。 這個標準化趨勢始於由單個電晶體組成的大型電腦和微機年代，隨著積體電路的出現而加速。 IC使得更為複雜的中央處理器可以在很小的空間中設計和製造（在微米的數量級）。

• 但这样做会让发热蹭蹭往上涨，自然需要体积较大的散热器来使它降温。
• 若需識別 Intel Core 世代，您必須先識別處理器。
• I K的性能有所提升，但功耗不变，还是125W，所以在升级到11代i7时，可以考虑不用升级电源，不用换更大功率的电源。
• 直接映射是最简单的地址映射方式，它的硬件简单，成本低，地址变换速度快，而且不涉及替换算法问题。
• 这个预测是根据历史行为来进行的，据说准确率超过 90%。
• 指令拾取单元也包含了 Hardware Prefetcher，根据历史操作预先加载以后会用到的指令来提高性能，这会在后面得到详细的介绍。
• 根据指令需要，有可能要访问主存，读取操作数，这样就进入了访存取数（Memory，MEM）阶段。
• 一台電腦的性能好不好，速度快不快，主要還是看CPU(中央處理器)，但什麼樣才叫速度快？

当分支预测器决定了走向一个分支之后，它使用 BTB(Branch Target Buffer，分支目标缓冲区)来保存预测指令的地址。 Nehalem 从以前的一级 BTB 升级到了两个级别，这是为了适应很大体积的程序(数据库以及 ERP 等应用，跳转分支将会跨过很大的区域并具有很多的分支)。 与BTB 相对的 RSB(Return Stack Buffer，返回堆栈缓冲区)也得到了提升，RSB 用来保存一个函数或功能调用结束之后的返回地址，通过重命名的 RSB 来避免多次推测路径导致的入口/出口破坏。 RSB 每个线程都有一个，一个核心就拥有两个，以适应超线程技术的存在。 指令拾取单元包含了分支预测器，分支预测是在 Pentium Pro 处理器开始加入的功能，预测如 if then 这样的语句的将来走向，提前读取相关的指令并执行的技术，可以明显地提升性能。

cpu世代: Intel CPU 世代の見分け方

另外有一點格外值得一提，就是這次的Alder Lake將不再支持AVX-512，這主要是因為Gracemont作為E-core並不支援AVX-512。 一般同處理器中不同架構的CPU核心，會採用相同的指令支援——雖然不同指令支援也可以實現，但這在設計上會造成顯著的複雜性，Arm也是這麼做。 這種混合架構設計，之前的Lakefield中就用了，不過Lakefield屬於Intel在混合架構設計上的練手之作。 在這次的Alder Lake處理器中，P-core負責那些有高性能、低延遲需求，尤其是單執行緒低延遲需求的任務；而E-core自然能夠應對低功耗，實現更高的效率。

因此，結合了不同步設計極佳的能源耗損量及熱能產生率，使它更適合在嵌入式電腦上運作。 例如：一個8位元的CPU可處理在八個二進位數位（每個數位具有兩個可能的取值，0或1）表示範圍內的數，也就是說，28或256個離散的數值。 實際上，整數精度在CPU可執行的軟體所能利用的整數取值範圍上設定了硬體限制。

cpu世代: 理解英特尔 处理器命名规范：

Intel 指出，擁有 Evo 標章的裝置代表擁有多項先進特色，並且滿足第二版 Project Athena 規格與關鍵指標。 在處理器型號的標示上，前2碼代表第11代，中間2碼為處理器效能等級，末2碼為內建繪圖處理器效能等級，而中間2碼第二位數隱藏TDP的資訊，其中5結尾的 TDP 功耗為12~28W，而0結尾的則為7~15W。 另一個知名的手機處理器製造商高通則是用 600 、 700 、 800 系列來區分 CPU 入門、中階、高階的等級，再以十位與個位數字來標示先後，例如 865 為 2020 年發布， 855 為 2019 年發布等等。 一般桌上型 CPU 由於採用可換式，使用者能夠自行安裝更換，因此主機板是否能安裝得看主機板上的 CPU 插座是否符合 CPU 的腳位， CPU 腳位又會隨 CPU 世代與 CPU 廠商而有所不同。 cpu世代 現在高階 CPU 除了堆核心數量，也會堆圖形處理器，也就是 GPU 的核心數量，另外最新的 Apple M1 處理器則是再堆神經網路引擎的核心數，所謂神經網路引擎是一種人工智慧加速器。

而現實中CPU組成的混合指令和應用，可能需要比IPS值顯示的，用更長的時間來完成。 通常工程師便用各種已標準化的測試去測試CPU的效能，已標準化的測試通常被稱為「基準」（Benchmarks）。 值得注意的是，Tiger Lake 處理器支援 Dynamic Tuning 技術，可以根據工作負載的不同，動態調配處理器、顯示晶片的功耗上限，達到最佳化整體效能表現的效果。

cpu世代: 性能

不過這種混合架構設計，尤其是E-core的加入一方面的確有利於實現低功耗和諸多負載任務下的能效提升，而且還有利於提高多執行緒性能跑分——不會像Ice Lake/Tiger Lake那麼囧。 上一代行動版本的Core i7、i5處理器引入Turbo Boost動態超頻技術，完全交由處理器根據運算需求，自動即時動態提高每個處理核心的速度，使得運算效能加快，也就是普遍會稱的自動超頻。 而隨著第二代Core處理器的推出，Turbo Boost也進入了第二代，而新一代Core i7、i5也導入Turbo Boost 2.0技術，除了讓處理器自動超頻外，內建的HD Graphics 3000顯示晶片時脈也能夠即時動態提高。 一台電腦的性能好不好，速度快不快，主要還是看CPU(中央處理器)，但什麼樣才叫速度快？

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然而，由于流水过程中存在的相关性冲突，断流现象是不可避免的。 当流水线满载时，每一个时钟周期可以执行 2 条以上的指令。 因此，图5中仅用了 9 个时钟周期就完成了 10 条指令，每条指令平均用时 0.9 个时钟周期。 超标量流水计算机是时间并行技术和空间并行技术的综合应用。 对标量流水计算机而言，上一条指令与下一条指令的 5 个子过程在时间上可以重叠执行，当流水线满 载时，每一个时钟周期就可以输出一个结果。

解碼寬度加寬以後，指令預測機制自然也需要進一步最佳化，否則會面臨預測錯誤後更大的懲罰。 cpu世代 Intel提到有關這方面的努力，主要包括L2分支目標cache結構由5K條目增長至12K條目，近2.5倍的大幅提升，比隔壁家的Zen 3大了很多。 Intel在這頁PPT上標注「smarter」，指分支預測精準度提升。 cpu世代 另一方面，Intel也提到這次的P-core「不僅是Intel有史以來所造最高性能的CPU核心，也會成為驅動未來下一個10年運算的CPU架構性能基石」。

cpu世代: 控制相关

而I/O Fabric最高是64GBps的頻寬；記憶體Fabric標注的數位是204GBps，PC平台估計很難達到這個極值，記憶體本身的頻寬會成為瓶頸。 從ring互連的圖來看，4個E-core在ring上僅作為一個stop，這個待遇和P-core大不一樣，不知道這會否造成壅塞。 Intel如今的市場壓力著實不小，市場上有AMD和Arm的雙重夾擊，所以在產品更新節奏上加快也是必然。 cpu世代 而且從這次的核心架構更新幅度來看，Intel也的確讓人驚豔，首先看看Alder Lake的已知資訊。