Pentium Pro流水线及其优化 (1)

小编 2026-07-14 阅读:1433 评论:0
Pentium Pro Architecture Overview Intel在1995年发布的Pentium Pro是第6代x86架构处理器,基于P6微架构。由于1993年的Pentium使用的超标量架...

Pentium Pro Architecture Overview

Intel在1995年发布的Pentium Pro是第6代x86架构处理器,基于P6微架构。由于1993年的Pentium使用的超标量架构创造了新的性能标准,Pentium Pro的设计师们面临着更大的压力(也是动力):使用与Pentium相同的0.6微米,4层,金属BICMOS制程,但是要达到远超过100MHz的性能。想实现这个目标,唯一可行的方案就是Pentium Pro的微架构要有巨大的更新和前进。最终的结果是Pentium Pro (the son of Pentium) 的确做到了,P6微架构带来了新的150MHz~200MHz的CPU主频和60/66MHz的外部总线频率,而且还有超频空间。

P6微架构是3路超标量指令流水线结构。 3路超标量的意思是使用并行技术使得处理器可以在每个时钟周期内平均完成3条x86指令。 要达到如此级别的指令吞吐量,Pentium Pro处理器使用了解耦的12级指令流水线,且该流水线支持乱序执行。

下图取自Pentium Pro SDM Vol2 (Order# 242692-001)。如果对比一下这个微架构和最新的Skylake的微架构图,可以看出诸多形似之处,所以学好Pentium Pro的微架构是后续学习Core微架构的重要基础。很多术语都是由Pentium Pro处理器引入的。

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我们将在指令流水线一节中根据需要详细的讲解相关的功能单元。

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