處理器革命:二代酷睿處理器性能對比
三、環(huán)形總線與三級緩存
Nehalem/Westmere每個核心都與三級緩存單獨相連,都需要大約1000條連線,而這種做法的缺點是如果頻繁訪問三級緩存,效果可能不會太好。
SNB又整合了GPU圖形核心、視頻轉碼引擎,并共享三級緩存。Intel并沒有沿用此前的做法,再增加2000條連線,而是像服務器版的Nehalem-EX、Westmere-EX那樣,引入了環(huán)形總線(Ring Bus),每個核心、每一塊三級緩存(LLC)、集成圖形核心、媒體引擎、系統(tǒng)助手(System Agent)都在這條線上擁有自己的接入點,形象地說就是個“站臺”。

SandyBridge的環(huán)形總線
這條環(huán)形總線由四條獨立的環(huán)組成,分別是數據環(huán)(DT)、請求環(huán)(QT)、響應環(huán)(RSP)、偵聽環(huán)(SNP)。每條環(huán)的每個站臺在每個時鐘周期內都能接受32字節(jié)數據,而且環(huán)的訪問總會自動選擇最短的路徑,以縮短延遲。隨著核心數量、緩存容量的增多,緩存帶寬也隨時同步增加,因而能夠很好地擴展到更多核心、更大服務器集群。
這樣,SNB每個核心的三級緩存帶寬都是96GB/s,堪比高端Westmere,而四核心系統(tǒng)更是能達到384GB/s,因為每個核心都在環(huán)上有一個接入點。
三級緩存的延遲也從大約36個周期減少到26-31個周期。此前預覽的時候我們就已經感覺到了這一點,現在終于有了確切的數字。三級緩存現在被劃分成多個區(qū)塊,分別對應一個CPU核心,都在環(huán)形總線上有自己的接入點和完整緩存管線。每個核心都可以訪問全部三級緩存,只是延遲不同。此前三級緩存只有一條緩存管線,所有核心的請求都必須通過它,現在很大程度上分而治之了。 和以前不同的是,三級緩存的頻率現在也和核心頻率同步,因而速度更快,不過缺點是三級緩存也會隨著核心而降頻,所以如果CPU降頻的時候GPU又正好需要訪問三級緩存,速度就慢下來了。
四、系統(tǒng)助手
經過環(huán)形總線、三級緩存的變化,非核心(Uncore)概念還在,但是Intel改稱之為系統(tǒng)助手,基本就相當于曾經的北橋芯片:
PCI-E控制器,可提供16條PCI-E 2.0信道,支持單條PCI-E x16或者兩條PCI-E x8插槽;
重新設計的雙通道DDR3內存控制器,內存延遲也恢復了正常水平(Westmere將內存控制器移出CPU、放到了GPU上);
此外還有DMI總線接口、顯示引擎、電源控制單元(PCU)。
系統(tǒng)助手的頻率要低于其他部分,有自己獨立的電源層。
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