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美国时间2002年9月9日,英特尔在美国圣何塞召开的“Intel Developer Forum Fall 2002”上,公布了新一代移动CPU“Banias”的低耗电技术。其特点是在不牺牲性能的情况下,通过减少CPU内部的冗余处理,降低CPU的耗电量。由于既减少了多余的处理过程,同时也提高了CPU的性能,可谓是一箭双雕。  为达到高效处理,主要采用了以下三项技术: 首先是“Micro-Op(μop) Fusion”。μop指Pentium Pro以后的英特尔CPU所实际执行的固定长度指令。x86指令被加载到CPU内部以后,就会被转换成μop。由于在长度可变的x86指令中,难以进行乱序执行(out-of-orderexecution)等处理过程,而乱序执行技术可以通过改变指令执行的顺序来提高执行效率,因此就采用了这种结构。 Banias以前的CPU会将被分解的μop作为独立指令而分别加以处理。而在Babias中,相关联的μop直到将要执行前都是作为一个整体进行处理的。比如,“add eax, dword ptr data”指令,就被分解为来自存储器的数据加载(LD)指令和运算(OP)指令等两个μop(上图)。通过整体调用该指令,就可以减少分别处理的多余步骤。而在指令执行阶段,则作为两个指令处理。 第二个是基于硬件的专用堆栈管理(Stack Manager)。以前的CPU中,在执行伴随有PUSH(压入)、POP(弹出)、CALL(调用)及返回(RET)等堆栈操作时,在CPU内部都会使用多个μop。通过使用专用硬件对堆栈进行管理,就可减少过多执行μop的过程,从而就降低了执行μop所需的耗电量。英特尔表示可以减少5%以上的μop。 第三个是改进分支预测。据英特尔表示,以前的CPU因分支预测错误造成的复位就消耗了CPU整个处理时间的约1/3左右。如果能够提高分支预测的精度,那么就可以降低因分支预测错误所带来的复位处理所需的耗电量。Banias的分支预测不是以前的那种单纯的分支预测,而是先对对象目的代码和JIT(Just In Time)编译器所生成的代码等具体程序的结构进行检测,然后再进行分支预测。 SpeedStep终于进入多级模式化阶段 Banias除执行效率高之外,还采用了各种各样的低耗电技术。首先,将内部电路分成多个单元,实时降低没有使用的单元的时钟频率。 另外,还改进了以前的低耗电技术SpeedStep。SpeedStep技术的工作原理是:在利用AC电源驱动时,就利用高时钟/高电压的高性能模式来工作,而在利用电池驱动时,就切换到降低了时钟和电压的低耗电模式,以便延长电池的驱动时间。现在,不仅能根据是不是利用AC电源进行驱动,而且还能够根据处理负荷的强度,自动地切换工作模式,但仍只有两个模式。而配备Banias的新一代SpeedStep在这两个模式之间,还有多种模式,根据情况,进行模式切换。这种技术与美国ADM的移动CPU所采用的低耗电技术“PowerNow!”以及美国Transmeta的Crusoe所采用的“LongRun”相同。 Banias的晶体管数量为7700万个。作为多媒体扩展功能,与Pentium 4一样,采用单一指令多数据流扩展指令集(streaming SIMD extensions,SSE2)。而且支持多处理器。高速缓存的容量及运算器数量等的实际规格将在2002年10月14日~17日于美国圣何塞召开的Microprocessor Forum 2002(微处理器论坛2002)上公布。
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