美洲豹的架構體系與Bobcat類似,不同于Atom使用順序指令架構(in order),AMD的低功耗產品也堅持使用亂序指令體系(out of order),前者的結構簡單,但是后者的性能更強。

此外,美洲豹也要與時俱進,支持SSE 4.1、SSE 4.2、AVX及AES指令,同時還支持虛擬化功能,不過這一點沒有具體細節。

更小更節能:AMD美洲豹處理器架構深析

美洲豹將使用28nm工藝制造,每個內核的面積只有3.1mm2,而Bobca使用40nm工藝制造,每個內核面積有4.9mm2。

更小更節能:AMD美洲豹處理器架構深析

前端部分與Bobcat的結構大部分相同,都是2路32KB指令緩存,512 4KB頁面,2發射解碼,但是美洲豹做了增強,改進了IC預取器,提升了性能。

更小更節能:AMD美洲豹處理器架構深析

整個架構最大的變化是增加了硬件除法器(Hardware divider),這也是Llano所不具備的功能。

更小更節能:AMD美洲豹處理器架構深析
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浮點單元部分依然是2條執行管線,亂序指令調度,但是原生128bit浮點單元現在可以執行更復雜的操作,并通過加倍dumping支持256bit AVX指令。

另外,L1數據緩存還是32KB,但是AMD做了存儲/載入優化,現在它也可以通過128bit通道連接浮點單元。

更小更節能:AMD美洲豹處理器架構深析
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L2緩存部分AMD也做了較大調整,這也是與Bobcat架構區別較大的地方。2MB緩存被一條L2界面分成4部分512KB的區塊,每部分L2D都是獨占的,這一設計其實跟剛剛介紹過的Steamroller架構的動態L2緩存差不多,以1/4隔斷按需分配L2緩存,不用的就可以關閉以節省能耗,主要目的就是省電,特別是對美洲豹這樣面向便攜平臺設計的處理器來說,節能降耗對提升續航意義重大。

另外,為了節能AMD還為美洲豹的每個內核增加了C6狀態,可以獨立啟用或者關閉。

至于性能提升,AMD稱IPC(每周期指令)性能提升了15%,其中頻率提升貢獻了10%,換句話說架構設計帶來的性能提升微乎其微,美洲豹的目標應該集中在升級制程,降低功耗,提升續航,減少核心面積等方面,反正性能也不是這類處理器的主要出發點。

美洲豹處理器將在明年發布,不過Intel明年也會發布22nm工藝的新一代Atom處理器Valleyview,后者在制程上及SOC上很有優勢,二者的遭遇戰又會如何呢?

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wangguang

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