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重点技术解析-环形总线

经典堪比奔腾 测第二代智能酷睿处理器

CBSi中国·ZOL 作者:中关村在线 刘搏 【原创】 2011年01月05日 13:00 评论
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● 第二代智能酷睿处理器-环形总线

  Nehalem/Westmere每个核心都与三级缓存单独相连,都需要大约1000条连线,而这种做法的缺点是如果频繁访问三级缓存,效果可能不会太好。

  SNB又整合了GPU图形核心、视频转码引擎,并共享三级缓存。Intel并没有沿用此前的做法,再增加2000条连线,而是像服务器版的Nehalem-EX、Westmere-EX那样,引入了环形总线(Ring Bus),每个核心、每一块三级缓存(LLC)、集成图形核心、媒体引擎、系统助手(System Agent)都在这条线上拥有自己的接入点,形象地说就是个“站台”。


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第二代智能酷睿处理器核心架构

  这条环形总线由四条独立的环组成,分别是数据环(DT)、请求环(QT)、响应环(RSP)、侦听环(SNP)。每条环的每个站台在每个时钟周期内都能接受32字节数据,而且环的访问总会自动选择最短的路径,以缩短延迟。随着核心数量、缓存容量的增多,缓存带宽也随时同步增加,因而能够很好地扩展到更多核心、更大服务器集群。

  这样,SNB每个核心的三级缓存带宽都是96GB/s,堪比高端Westmere,而四核心系统更是能达到384GB/s,因为每个核心都在环上有一个接入点。

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  三级缓存的延迟也从大约36个周期减少到26-31个周期。此前预览的时候我们就已经感觉到了这一点,现在终于有了确切的数字。三级缓存现在被划分成多个区块,分别对应一个CPU核心,都在环形总线上有自己的接入点和完整缓存管线。每个核心都可以访问全部三级缓存,只是延迟不同。此前三级缓存只有一条缓存管线,所有核心的请求都必须通过它,现在很大程度上分而治之了。

  和以前不同的是,三级缓存的频率现在也和核心频率同步,因而速度更快,不过缺点是三级缓存也会随着核心而降频,所以如果CPU降频的时候GPU又正好需要访问三级缓存,速度就慢下来了。

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