当前位置:首页 > 装机升级 > CPU > 新闻
高性能低功耗 英特尔Haswell处理器解析
  • 2013-5-2 17:43:58
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:熊乐
  • 作者:
【电脑报在线】英特尔每年新平台的发布对于IT业界都是一件大事。按照英特尔的Tick-Tock战略,即将在第二季度发布的Haswell处理器,将基于22nm制程,升级为全新的架构。

        英特尔每年新平台的发布对于IT业界都是一件大事。按照英特尔的Tick-Tock战略,即将在第二季度发布的Haswell处理器,将基于22nm制程,升级为全新的架构。当然作为英特尔的重点产品,Haswell还要承担起更多的责任,不仅要在桌面平台延续在PC平台上的统治地位,甚至在SoC领域也要一展拳脚。Haswell有望成为历史上对英特尔更具开创性的一款处理器。


 
        新指令集带来更高性能

        虽然处理器架构进行了更新,但是Haswell处理器性能的提升非常有限,最重要的改进是引入了全新的指令集,提升了处理器运行的效率。其中一个是针对多线程应用的TSX扩展指令,再一个就是现有AVX指令的进阶版AVX 2.0。它们对Haswell性能的提升至关重要,如果没有这两个指令集,Haswell相对于Ivy Bridge还真没什么重要升级可言。


        在AMD和英特尔的共同推动下,单核处理器已经被淘汰,双核CPU已经是最基本的配置,四核、六核甚至是八核处理器也不是什么新鲜玩意了。但是在日常应用中,这些八核处理器性能表现却不总是比双核要好,这除了软件对于多核的优化不够之外,CPU自身也存在着一定的限制。

        传统操作中一个线程访问了某部分内存数据之后就会通过一个锁定操作来保证数据的统一性。这个过程又分出粗粒度锁定以及细粒度锁定,而这两种操作是互斥。粗粒度线程锁定比较简单,很容易实现,但只能单线处理,效率不高。而细粒度线程锁定则可以实现自由度更高的数据同步,每个线程都可以操作不同纵列的数据,效率更高但容易出错。所以程序员往往钟爱粗粒度线程锁定,这就是日常应用中多线程处理器的表现并不好的原因所在。

        英特尔在服务器处理器中引入了“Transactional Memory(事务内存)”来解决这样问题,但桌面CPU在这方面一直是个缺失。现在Haswell引入了TSX扩展指令,设计目的就是评估软硬件状况并为程序员提供无错的细粒度线程锁定,特别是在复杂的多线程应用中让多核处理器有着更好的处理效率。不过回到现实中这一技术还需要系统在内存管理和线程调度上做相应的优化,具体性能提升只能拭目以待。


        AVX 2.0指令集同样是Haswell一大重要的改进亮点。AVX 2.0是AVX指令集的升级版,后者仅支持256bit浮点指令集,但AVX 2.0中整数数据也扩展到256bit SIMD阵列,这可以极大提升处理器在图像及视频处理中的处理效率。AVX 2.0指令让每核心每时钟周期的单精度、双精度浮点均翻一番,可执行双FMA操作,这极大地提升了浮点峰值速度——能够同时执行8条内部指令,实现4倍整数运算,这对于高性能计算、专业图形处理以及脸部追踪等方面的应用都有极大的益处。
  除此之外,英特尔还改进了Haswell的分支预测技术,如增加了分支单元,这让处理器更可以更快地提前看一下哪些指令可能会在近期执行。如果处理器知道哪些指令会先执行,只开启处理器中需要的那些部分元件,那么分配处理器资源的效率有望大大提高。
本文出自2013-04-29出版的《电脑报》2013年第16期 E.硬件DIY
(网站编辑:黄海)


我来说两句(0人参与讨论)
发表给力评论!看新闻,说两句。
匿名 ctrl+enter快捷提交