全新酷睿2架構！Merom vs. Yonah對比

2023-07-13 11:00:01 1

　　Intel新一代Core微架構移動處理器Merom正式登場，將移動計算機性能推升至新紀元，究竟Merom和Yonah在微架構上有何不同、Centrino平臺Napa Refresh與即將在2007年Q2面市的Santa Rosa之間差異何在!?HKEPC編輯部找來Intel Core 2 Duo T7600與上代Core Duo T2700，作性能對比測試。

● 全新Core微架構-- Intel Merom移動處理器

　　儘管Intel Core微架構是基於Mobile平臺的Yonah核心所設計，但卻有超過7成的架構和線路被重新改良，並加入5項主要的改革，包括Intel Wide Dynmaic Execution、Intel Intelligent Power Capability、Intel Advanced Smart Cache、Intel Smart Memory Access及Intel Advanced Digital Media Boost。

Core(Merom)	Mobile Dual Core(Yonah)	NetBurst	AMD Mobile Dual Core
L2 Cache	Shared L2 & Higher BW	Shared L2	Independent L2	Independent L2
L2 Cache Size	4MB	2MB	2MB x 2	512KB x 2
SSE Throughput	128Bit/Cycle 8 Flops/Cycle	64Bits/Cycle 4 Flops/Cycle	64Bits/Cycle 4 Flops/Cycle	64Bit/Cycle 4 Flops/Cycle
Issue Width	4 Issue	3 Issue	3 Issue	3 Issue
Pipeline Stage	14 Stage Macro & Micro Fusion	13 Stage Micro Fusion	31 Stage	12 Stage Partial Micro Fusion
System Bus	Up to 800MHz for Mobile	Up to 667MHz	Up to 1066MHz	800MHz HT
Power Efficiency	Ultra Fine Power Gating Deep C4	Aggressive Power Gating Deep C4	Power Gating	Power Gating Deep C4
Memory Access	Improved Prefetch Memory Disambiguation	Baseline Prefetch	Baserline Prefetch	Integrated Memory Controller

　　Intel Wide Dynamic Execution -- Merom處理器擁有4組Decoder (3 Simple decoders + 1 Complex Decoders)，比上代Yonah核心多出1組(2 Simple Decoders + 1 Complex Decoders) 可多處理1組Simple Coder指令，進一步提升每周期的執行效率及提升處理器的能源效益。

　　雖然Merom的Pipeline Stage由Yonah的13 Stage輕微上升至14 Stage，但Merom的Branch Predictor Bandwitdh提升20Bytes(Yonah為16Bytes)，因此其分支預測的能力及準確性效率保持相若。

　　此外，Merom處理器不單保留了Micro-op Fusion技術，並同時追加全新的 Macro-Fusion 技術，在舊世代的微架構中，每個指令被送來時其解碼及執移動作是完全獨立的，但Intel Core微架構可以讓常見的指令組，例如1個Compare指令配隨後擁有1個Jump指令，組合成單一的Micro-Op指令，這令Merom處理器在特定情況下每個周期有運算5組指令，據Intel表示，大部份x86程序，約每10至15個指令就會出現1組可透過Macro -Fusion被組合，因此減少了程序執行所需運算時間、提升性能卻不會增加處理器的功耗，為此Intel亦改良ALU(Arithmetic Logic Unit)部份以支持Macro-Fusion技術。

　　Intel Intelligent Power Capability -- Merom處理器的電晶體數目對比Yonah大幅提升，功耗消耗亦會相對增加，而為令Merom處理器的功耗表現保持於合理水平，Merom加入Ultra Fine Grained省電設計，細微的邏輯控制機能獨立開關各運算單元，只有需要時才會被開啟，避免閒置時出現不必要的功耗浪費，稱為 Sleep Transistors技術，此外，把核心各個Buses及Array採用獨立控制其VCC電壓，當此部份被閒置時，將會被運作於低功耗模式中，因此Merom處理器在功耗表現可保持和Yonah處理器相約。

　　Intel Adcanced Smart Cache -- 早在Yonah處理器中，Intel已加入了Smart Cache架構，通過核心內部的Shared Bus Router共享相同的L2 Cache，而Merom進一步加強Prefetch能力，每顆核心均擁有3個獨立Prefetchers (2 Data and & 1 Instruction) 及2個L2 Prefetchers，能同時地偵出Multiple Streaming及Strided Acess Patterns，L2 Cache方面比Yonah倍增至 16-Way 256Bit 4MB容量，但Latechy卻保持在12-14ns之間，令Merom處理的Cache架構性能進一步提升。

　　Intel Smart Memory Access -- 為了提升內存讀取效率， Merom處理器加入全新的內存讀取技術稱為Memory Disambiguation，透過Out of Order過程把內存讀取次序作出分析，當發現某數據是完全獨立，則可讓它提早執行以減少處理器的等候時間減少閒置，同時減低內存讀取的延遲值。

　　Intel Adavanced Digital Media Boost -- Merom處理器擁有128Bit-SIMD interger arithmetic及128bit SIMD雙倍精準度Floating-Point Operations。傳統的處理器設計只有64Bit的SIMD interger arithmetic及Floating-Point Operations，因此在執行 128Bit的SSE、SSE2及SSE3指令時，需要把指令分拆為2個64Bit指令，並需要2個頻率周期完成，但Core微架構則只需要1個頻率調期便能完成，執成效率提升達1倍，現時SSE指令集已經十分普遍地用於主流的軟體中，包括繪圖、影像、音像、加密及數學運算等用途，單周期128Bit處理器能力以頻率以外的方法提升性能，令處理器擁有高能源效益表現。