为何如此能超？解读推土机的设计实力

    从架构来看，推土机是一款使用了全新架构的CPU，同时AMD历经长时间大规模重新开发让推土机和以前的所有CPU有极大的区别——推土机每一个整数单元有两个浮点单元包围，我们可以理解它是一颗自然的超线程处理器。作为AMD耗尽心血研发的新一代CPU，Bulldozer堪称K8之后的最大革新（K10架构只能算K8的增强版，架构变化并不多），它改变了传统CPU的设计思路，将CPU模块化，每个模块又可细分为两个微内核，这两个微内核相互独立而又高度共享浮点单元、L2缓存等功能单元。

推土机架构CPU每个内核自带双整数单元

    得益于对CPU内核的彻底重新设计，AMD开始大手笔改变推土机CPU的流水线，AMD从K8架构也就是Athlon 64处理器开始将流水线提升到12级，这在当时是一个较为平衡的设计，它远低于Intel为了冲击频率高峰而达到的32级；其后Phenom II X4处理器为了提升频率将流水线提升到14级，而到了推土机Bulldozer FX系列处理器，流水线通过添加堆栈、寄存器等访问过程达到了18级。

    CPU的流水线可以被比喻为“楼梯”，不管采用几级流水线，一个周期内所达到的高度都是一个楼层的高度。也就是说楼梯采用的阶数越多，坡度越小，同时路程也越长；这样对于构架一定的情况下，楼梯的阶数必然有一个非常好的值，流水线太长会导致分支预测失败后流水线重新载入代价太大，但是流水线太短又会导致CPU难以提升到理想运行频率。

流水线对于频率提升至关重要

    众所周知，Pentium 4正是在流水管线上的加长设计，使之能够达到如此之高的主频，虽说流水管线的加长会导致数据在管线逗留的时间增长，导致数据出错的可能增加，一旦一个数据出错，其结果就在于整个运算步骤都将重新来过，这样就会造成处理器处理性能的降低。但依靠高效的分支预测体系和Cache机制就可以改善这一点。AMD经过多年探索，认为在多核心之路上仍然不能放弃单核性能，更不能因为提升频率而放弃效率，所以最终将推土机Bulldozer FX系列CPU流水线确定在18级，保证了频率和效率的平衡。

所有推土机FX系列处理器都支持Turbo Core自动超频技术

    所以最终产品推土机CPU的频率也是非常值得欣喜的，我们可以看到推土机CPU依靠较长的流水线工位推升了运行频率达到稳定运行3-5GHz。AMD首批发布的四款CPU型号分别为FX-4100、FX-6100、FX-8150和FX-8120，全部都采用了不锁倍频设计。

    推土机CPU在频率方面的努力还远不止默认频率的提升，通过Turbo Core技术，用户能够在日常工作中获得更高的CPU核心运行频率。我们用简单的总结可以将Turbo Core技术的原理阐述清楚：利用P-State电源管理状态切换。我们可以通过FX系列处理器的规格表格来了解一下全系列推土机FX处理器的Turbo Core情况。