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Yonah

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目录

1 基本概念
2 Yonah与Merom比较
3 Yonah与Dothan 比较
4 测评

Yonah - 基本概念

 Yonah是英特尔处理器酷睿core的开发代号
采用Yonah核心CPU的有双核心的Core Duo和单核心的Core Solo,另外Celeron M也采用了此核心,Yonah是Intel于2006年初推出的。这是一种单/双核心处理器的核心类型,其在应用方面的特点是具有很大的灵活性,既可用于桌面平台,也可用于移动平台;既可用于双核心,也可用于单核心。Yonah核心来源于移动平台上大名鼎鼎的处理器Pentium M的优秀架构,具有流水线级数少、执行效率高、性能强大以及功耗低等等优点。Yonah核心采用65nm制造工艺,核心电压依版本不同在1.1V-1.3V左右,封装方式采用PPGA,接口类型是改良了的新版Socket 478接口(与以前台式机的Socket 478并不兼容)。在前端总线频率方面,Core Duo和Core Solo都是667MHz,而Yonah核心Celeron M是533MHz。在二级缓存方面,Core Duo和Core Solo都是2MB,而即Yonah核心Celeron M是1MB。Yonah核心都支持硬件防病毒技术EDB以及节能省电技术EIST,并且多数型号支持虚拟化技术Intel VT。但其最大的遗憾是不支持64位技术,仅仅只是32位的处理器。值得注意的是,对于双核心的Core Duo而言,其具有的2MB二级缓存在架构上不同于所有X86处理器,其它的所有X86处理器都是每个核心独立具有二级缓存,而Core Duo的Yonah核心则是采用了与IBM的多核心处理器类似的缓存方案----两个核心共享2MB的二级缓存!共享式的二级缓存配合Intel的“Smart cache”共享缓存技术,实现了真正意义上的缓存数据同步,大幅度降低了数据延迟,减少了对前端总线的占用。这才是严格意义上的真正的双核心处理器!Yonah核心是共享缓存的紧密型耦合方案,其优点是性能理想,缺点是技术比较复杂。不过,按照Intel的规划,以后Intel各个平台的处理器都将会全部转移到Core架构,Yonah核心其实也只是一个过渡的核心类型,从2006年第三季度开始,其在桌面平台上将会被Conroe核心取代,而在移动平台上则会被Merom核心所取代。

Yonah - Yonah与Merom比较

    继服务器处理器WoodCrest及桌面处理器Conroe陆续面市后,新一代Core微架构移动处理器Merom亦正式登场,虽然Intel声称全新Core微架构整合Mobile架构的省电高效率及上代桌面Netburst的功能,并为多核心应用作出优化,但Core微架构却很难找到半点Netburst的影子,由于其设计接近90%是基于Mobile架构的Yonah而作出改良,仅保留Netburst架构的Prefectching,英特尔此举明显希望为上代Netburst的失误给予完美的下台阶。
    尽管Intel Core微架构是基于Mobile平台的Yonah核心所设计,但却有超过7成的架构和线路被重新改良,并加入5项主要的改革,包括Intel Wide Dynmaic Execution、Intel Intelligent Power Capability、Intel Advanced Smart Cache、Intel Smart Memory Access及Intel Advanced Digital Media Boost。
  Intel Wide Dynamic Execution -- Merom处理器拥有4组Decoder (3 Simple decoders + 1 Complex Decoders),比上代Yonah核心多出1组(2 Simple Decoders + 1 Complex Decoders) 可多处理1组Simple Coder指令,进一步提升每周期的执行效率及提升处理器的能源效益。
  虽然Merom的Pipeline Stage由Yonah的13 Stage轻微上升至14 Stage,但Merom的Branch Predictor Bandwitdh提升20Bytes(Yonah为16Bytes), 因此其分支预测的能力及准确性效率保持相若。
  此外,Merom处理器不单保留了Micro-op Fusion技术,并同时追加全新的 Macro-Fusion 技术,在旧世代的微架构中,每个指令被送来时其译码及执移动作是完全独立的,但Intel Core微架构可以让常见的指令组,例如1个Compare指令配随后拥有1个Jump指令,组合成单一的Micro-Op指令,这令Merom处理器在特定情况下每个周期有运算5组指令,据Intel表示,大部份x86程序,约每10至15个指令就会出现1组可透过Macro -Fusion被组合,因此减少了程序执行所需运算时间、提升性能却不会增加处理器的功耗,为此Intel亦改良ALU(Arithmetic Logic Unit)部份以支持Macro-Fusion技术。
  Intel Intelligent Power Capability -- Merom处理器的晶体管数目对比Yonah大幅提升,功耗消耗亦会相对增加,而为令Merom处理器的功耗表现保持于合理水平,Merom加入Ultra Fine Grained省电设计,细微的逻辑控制机能独立开关各运算单元,只有需要时才会被开启,避免闲置时出现不必要的功耗浪费,称为 Sleep Transistors技术,此外,把核心各个Buses及Array采用独立控制其VCC电压,当此部份被闲置时,将会被运作于低功耗模式中,因此Merom处理器在功耗表现可保持和Yonah处理器相约。
  Intel Adcanced Smart Cache -- 早在Yonah处理器中,Intel已加入了Smart Cache架构,通过核心内部的Shared Bus Router共享相同的L2 Cache,而Merom进一步加强Prefetch能力,每颗核心均拥有3个独立Prefetchers (2 Data and & 1 Instruction) 及2个L2 Prefetchers,能同时地侦出Multiple Streaming及Strided Acess Patterns,L2 Cache方面比Yonah倍增至 16-Way 256Bit 4MB容量,但Latechy却保持在12-14ns之间,令Merom处理的Cache架构性能进一步提升。
  Intel Smart Memory Access -- 为了提升内存读取效率, Merom处理器加入全新的内存读取技术称为Memory Disambiguation,透过Out of Order过程把内存读取次序作出分析,当发现某数据是完全独立,则可让它提早执行以减少处理器的等候时间减少闲置,同时减低内存读取的延迟值。
  Intel Adavanced Digital Media Boost -- Merom处理器拥有128Bit-SIMD interger arithmetic及128bit SIMD双倍精准度Floating-Point Operations。传统的处理器设计只有64Bit的SIMD interger arithmetic及Floating-Point Operations,因此在执行 128Bit的SSE、SSE2及SSE3指令时,需要把指令分拆为2个64Bit指令,并需要2个频率周期完成,但Core微架构则只需要1个频率调期便能完成,执成效率提升达1倍,现时SSE指令集已经十分普遍地用于主流的软件中,包括绘图、影像、音像、加密及数学运算等用途,单周期128Bit处理器能力以频率以外的方法提升性能,令处理器拥有高能源效益表现。 [1]

Yonah - Yonah与Dothan 比较

       1、最高频率的Yonah双核处理器,其性能比Sonoma平台上频率最高的Dothan核心处理器(2.26GHz)高出68%以上
  2、在相同的显卡配置下,最高频率的Yonah双核处理器在Quake 4测试中帧频达到76FPS,而2.26GHz的Dothan核心处理器成绩只有41FPS——Yonah处理器相比Dothan处理器,在FPS性能上平均提高50%~70%
  3、Yonah双核处理器前端总线提高到667MHz,而Dothan核心的处理器只有533MHz
  4、在PCMark05测试中,最高频率的Yonah双核处理器,得分比Sonoma平台上频率最高的Dothan核心处理器(2.26GHz)高出31%
  5、在3DMark05测试中,最高频率的Yonah双核处理器,得分比Sonoma平台上频率最高的Dothan核心处理器(2.26GHz)高出105%
  6、在SPECint测试中(测试处理器整数运算性能),最高频率的Yonah双核处理器,得分比Sonoma平台上频率最高的Dothan核心处理器(2.26GHz)高出68%
  虽然Yonah双核处理器性能强大,不过Intel却在功耗问题上并没有明确表态。当被问到Napa平台相比Sonoma平台,电池使用时间是变长还是变短时,Intel表示由于采用Napa平台的笔记本电脑产品还没有完成,声称还不清楚具体结果。不过Intel希望Napa平台在电池使用时间上能超过的Sonoma平台,Intel表示虽然Yonah处理器的功耗更高,但是相关部件的电力利用率提高了28%以上,这为提高电池使用时间创造了有利条件。Intel希望采用Napa平台的14、15英寸的笔记本电脑,能将电池标准使用时间提高到5小时。 [2]

Yonah - 测评

新的处理器接口

  Intel在Yonah上使用了新的接口,因此与Pentium M不兼容。在推出Pentium M的时候,Intel同时推出了一种全新的处理器接口,Socket 479,比当时Pentium 4使用的Socket 478多一根针,就是这一根针彻底打消了将Pentium M用在Pentium 4主板上的可能性。
  尽管Yonah针脚数量与Pentium M是一样的,都是479根,但是布局完全不同了,这也就以外着两种处理器根本不可能用在同样的主板上,更何况芯片组等也不兼容。
  
同样的大小,双倍的内核

  相对于Dothan,Yonah最明显的改进是双内核。得益于65nm的制造工艺,双核的Yonah和单核的Dothan内核面积基本相同,这对Intel意味着生产Yonah比Dothan成本差不了多少。
  核面积没有增大的另外一个重要原因是二级缓存没有增大,和Dothan一样是2MB。与Pentium D不同,Yonah中2MB的二级缓存没有分成两个单独的1MB缓存,两个内核共享2MB二级缓存。这是非常重大的不同,意味着Yonah并不是简单粘在一起的两个Dothan。
  Yonah内核的改进集中于浮点运算,这正是Pentium M比Pentium 4瘸腿的地方。
  第一个改进是Yonah的三个解码器都能够执行各种类型的SSE指令,处理器解码器带宽的增加能极大的提高整体性能。
  其次,所有SSE和SSE2操作都能够使用Yonah中的微操作融合(Micro Ops Fusion)引擎。这项改进能在提高性能的同时保持很低的功耗。但具体的性能细节只能到明年Yonah产品大量上市后才能得到。另一个方面的改进是Yonah的两个内核都支持SSE3,就象Pentium 4E(Prescott)。
  除了这些,Intel还采取了很多措施提高浮点运算性能,而浮点运算主要用于游戏,可见Intel在Yonah上如此功夫意图深远。SSE和浮点运算的改进Intel合称Digital Media Boost。这个名字将来可能会象MMX一样好笑,但对于来说还是很有有震撼力。[3]

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注释与参考:
[1]^资料来源
[2]^资料来源2
[3]^测评
被引用:Yonah已被如下媒体引用 我来补充
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  1. 创建者:江上老翁
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