第2组体系结构1次作业

1、233_第 2 组_第 1 次作业：Apple MacBook Air( Z0P0002P1)el i71. 请简述该处理器厂商的大体背景？英特尔公司（ el Corporation），总部位于加州，工程技术部和销售部以及 6 个制摩造工厂位于俄勒冈州。英特尔的创始人Robert Noyce）和尔（Gordon Moore）原本希望他们新公司的名称为两人名字的组合Moore Noyce，但当他们去工商局登记时，却发现这个名字已经被一家连锁酒店抢先。不得已，他们采取了“ egrated Electronics（集成电子）”两个单词的缩写为公司名称。现任 CEO 是科兹（Brirzanich）6

2、。英特尔公司在随着个人电脑普及，英特尔公司成为世界上最大设计和生产半导体的科技巨擘。为全球日益发展的计算机工业提供建筑模块，包括微处理器组、板卡、系统及等。这些产品为标准计算机架构的组成部分。业界利用这些产品为最终用户设计制造出先进的计算机。英特尔公司致力于在客户机、服务器、网络通讯、互联网解决方案和互联网服务方面为日益兴起的全球互联网经济提供建筑模块。具体研究领域包括音频/信号处理和基于 PC 的相关应用，以及可以推动未来微结构和下一代处理器设计的高级编译技术和运行时刻系统研究。另外还有英特尔中国、英特尔架构开发、英特尔互联网交换架构、英特尔无线技术开发中心。除此之外，计算所针对 IA-64

3、 位编译器进行了共同英特尔还与国内著名大学和研究机构，如中国研究开发，并取得了可喜的成绩。英特尔公司于 1968 年由、摩尔和创建于硅谷，经过近 40 年的发展，英特尔公司在创新、技术开发、产品与等领域奠定了全球领先的地位，并始终引领着相关行业的技术产品创新及产业与市场的发展。英特尔为计算机工业提供关键元件，包括性能卓越的微处理器、组、板卡、系统及等，这些产品是标准计算机架构的重要组成部分。英特尔一直坚守“创新”理念，根据市场和产业趋势变化不断自我调整。从微米到纳米制程，从 4 位到 64 位微处理器，从奔腾到酷睿 TM，从硅技术、微架构到与创新，英特尔不间断地为行业注入新鲜，并联合产业合作伙

4、伴开发创新产品，推动行业标准的制定，从而为世界各地的用户带来更加的体验。英特尔公司设有多个运营部门：数字企业事业部、移动事业部、数字家庭事业部、数字医疗事业部和事业部。2006 年，英特尔全球年收入达到 354 亿。在 1999 年的时候英特尔公司市值最高突破了 5000 亿于 2012 年的 7025 亿， 最为 5090 亿， 相当2014 年 4 月 9 日，英特尔公司将关闭旗下位于哥斯达黎加的组装和测试工厂，并裁减 1500名员工。2. 请简述该处理器的发展背景和主要应用领域？Core i7 处理器（陆译为酷睿 i7，代号：Bloomfield）是英特尔于 2008 年 11 月 17

5、日推出的高阶 CPU 品牌，第一代 Core i7 以 Nehalem 微架构为基础1，取代el Core 2 系列处理器。Nehalem 曾经是Pentium 4 10GHz 版本的代号2。Core i7 的名称并没有特别的含义， el 表示取 i7 此名的原因只是听起来悦耳，“i”和“7”都没有特别的意思，更不是指第 7 代产品。不过 i3、i5 及 i7 产品线命名方式类似于 BMW 汽车。而 Core 就是延续上一代 Core处理器的成功3。Core i7 处理器系列将不会再使用 Duo 或者Quad 等字样来辨别数量。Core i7 处理器的目标是高性能计算和虚拟化性能。所以在电脑方

6、面，它的效能幅度有限4。另外，在 64 位元模式下可以启动宏融合模式，上一代的 Core 处理器只支援 32 位元模式下的宏融合。该技术可合并某些 x86 指令成单一指令，加快计算周期。桌上型Core i7 有两款插座，第一代使用LGA 1156 和LGA 1366，第二使用LGA 1155 和LGA 2011，三代使用 LGA 1150 和 LGA 2011，一般四型号使用，LGA2011 更有六以及八型号使用，那些“较高级”的四有较大 L3 和支持RAM。发布的 Haswell refresh系列的 Core i7 采用 LGA 1150 接口，并且不能和上代接口相兼容。Nehalem 支

7、援超线程的技术，拥有六，十二线程。内存控制器会内建于 CPU 中，支援三通道 DDR3 SDRAM支援 Turbo Mode（后更名为 Dynamic Speed5）技术，倘若有程式使用较多的处理器负载，处理器的频率可以按步骤，此外，可以自动往上倍频6该功能不需要操作系统的支援，完全由硬件7。支援er Gates 技术，闲置的时候可被关闭。对比上一代的 Core 2 Duo，Core i7 的核心电阻可以被关闭，电流可以完全不通过8。各个处理器可于不同的频率和电压Turbo Mode 及er Gates 功能都是由一个单元提供，占去大约一百万个晶体管9。放弃了传统的 FSB，使用新的Quick

8、 Patherconnect，与 AMD 的 HyperTransport 相似。相比 FSB，每一个处理器都可以有独立的 QPI 通道与其他处理器连接，处理器之间不用再共享FSB 带宽，并绕路到北桥才能通讯。此外，QPI 是双向传输10。指令集方面，SSE4 的版本会为 SSE 4.2，后者新增 7 条指令11。处理器采用模组化设计roost，不过el 仍会限制其最高倍频Ratio 设定值。新一代 P67 系统将会除去 DDR3 内存 Ratio 限制，令内存超频能力大大，不过 P67系统却改变了 Base Clock Generate 及 DMICLK 设计，由于 P67 完全整合了 Cl

9、ock Generate不再需要 CK505 External，因此不再会出现 Base Clock 并只能调整 DMICLK 作超频，此举将令PCI-E 及 Slock 同时改变，大大新一代 Sandy Bridge 超频难度。继承上一代的涡轮加速技术（Turbo Boost/Dynamic Speed），会根据运算需求自动提高处理器时脉以处理速度；超执行绪技术，每可最多拥有双线程的处理能力，i7-2600/2700 系列拥有 48 线程，i7-3800/3900 系列更拥有 6 i7-2600/2700 系列内建显示12 线程；，尽管绘图效能不如独立显卡，但仍然拥有高分辨率视讯回放能力，内

10、建的可支援硬件视讯/编码；el Quick Sync预设时脉普遍比上一代的要高，最低阶的 i7-2600 仍然拥有 3.4GHz 的预设时脉（非节能版本）改进内存控制器和快取，内存和快取的存取效能。el 7 系列组将会支援的 22nm 制程处理器“Ivy Bridge”。Ivy Bridge 系列处理器在应用程序上性能提高 20%，在 3D 性能方面则提高了一倍，并且支持三屏独立显示、USB 3.0等技术。通过内嵌 USB 3.0 模块，支持原生 USB3.0；内嵌显示升级至el HD Graphics 4000，大大加强其图形处理能力；新的 22nm 制程以及 3D 晶体管技术的应用使得新一代大幅下降；el Core i7 处理器的功耗与发热量新加入的PCI-E 3.0 规范支持相对于上代规范带宽提高一倍，避免独立显卡带宽瓶颈（多见于 SLI 和 Crossfire）；升级内存控制器，使其支持最高 DDR3-2800 的体频率，进一步加强其体超频能力。3. 请结合今天的课程，描述该处理器内核的指令集结构？该处理器内核的指令集结构是：通用寄存器型指令集结构中的寄存器-优点：器型（RM 型）。可以在 ALU 指令中直接对器操作数进行，而不必先用 load 指令进行加载。容易对指令进行编码，目标代码比较紧凑缺点：指令中的两个操