重拾三级缓存 AMD四核"巴塞罗纳"解析

● Barcelona核心IPC进一步增强

　　自从Core微架构发布后，人们越来越开始强调IPC（instructions per cycle，每周期执行的指令数）的重要性，当然AMD在Barcelona上也对这一方面进行了加强。和Intel不同的是，AMD并没有采用增宽指令管线的方式来实现，而是用了其他一些方法。

 Barcelona核心照片曝光

　　这些增强包括：

• Advanced branch prediction（增强分支预测），AMD的工程师们使Barcelona的返回堆栈容量加倍，并且加入了更多的分之历史位，内置了512-entry间接分支预报器。
• 32-byte instruction fetch（32字节指令存取），提高指令存取的效率。
• Sideband stack optimizer（频带堆栈优化），对堆栈的处理器进行优化，使其不浪费执行单元的位宽。
• Out-of-order load execution（乱序载入执行），加强乱序执行能力，使L2缓存的延迟达到最小化。

　　此外，其他方面的改进还包括优化TLBs (translation lookaside buffers)，额外的快路径指令和扩展位操作和SSE指令等。

● Barcelona中的内存带宽改进

　　AMD通过以下几个方面来提升Barcelona的内存带宽性能：

　　处理器核心将拥有完全独立的内存控制器，这样可以提供更多的内存页来保持打开状态，此外，内存控制器将支持48位硬件级寻址，理论上可以支持256TB的物理内存！除了常规的4KB和2MB页尺寸外，AMD这次还拿出了1GB容量的内存页。

● 重拾三级缓存架构

　　Barcelona将采用三级缓存架构，其中L1缓存容量为64KB，L2缓存容量512KB，L3容量为2MB。L1和L2缓存和以前一样，为各自的核心独立配备，而L3缓存则是所有核心共享使用。在设计上，L3缓存的容量是一个可以变化的数值，不同的产品将提供不同容量的L3缓存。

　　AMD表示采用这样的三级缓存设计架构，不仅可以在性能上得到提升，同时也将更有利于配合虚拟化技术的使用。

　　新一代处理器上，AMD也对硬件级虚拟化进行了加强，其中最重要的一点变化是虚拟化寻址转移代替了之前的影像分页，这将进一步降低虚拟管理程序操作影像页的时间。