Intel Sandy Bridge/Ivy Bridge Microarchitecture

Intel Sandy Bridge微架构继承了Intel Core微架构与Nehalem微架构的成功之处，同时还提供了如下的创新特性：

  • Intel 高级向量扩展（Intel AVX）

    • 将128位的Intel SSE指令集扩展为256位的浮点指令集，相对于128位的代码，AVX具有两倍的性能优势
    • 指令编码支持非破坏性的目标，提供了更加灵活的代码编写技术
    • 支持在256位/128位AVX代码和传统的128位SSE代码之间灵活的迁移或代码共存
  • 增强的前端与执行引擎
    • 新的译码后微指令高速缓存（decoded ICache），提升前端带宽，减少分支预测失败的性能损失
    • 先进的分支预测算法
    • 额外的宏熔合支持
    • 更大的动态执行窗口
    • 增强的多精度整型运算（ADC/SBB，MUL/IMUL）
    • 增强的LEA带宽
    • 降低通常的执行停顿（读端口/回写冲突/旁路延迟/局部停顿）
  • 升级的高速缓存层级结构支持更宽的数据通路
    • 通过两个对称的访存操作端口实现了双倍的带宽
    • 通过增加缓冲区数量支持同时处理更多的进行中读存和访存操作
    • 内部带宽达到每周期2个读存操作和1个写存操作
    • 升级的预取机制
    • 高带宽低延迟的最后一级缓存LLC架构
    • 片上部件互联的高带宽环形架构
  • 片上系统（system-on-a-chip）支持
    • 第二代Intel Core处理器中集成的图形与媒介引擎
    • 集成的PCIE控制器
    • 集成的内存控制器
  • 新一代Intel Turbo Boost技术
    • 利用TDP余量（TDP headroom）来推升CPU核和集成图形单元的性能

下图展示了第二代Intel® Core™处理器（即基于Sandy Bridge微架构）的结构。从图中可以看到集成的图形单元，4个处理器核，共享的L3缓存（即LLC），集成的内存控制器等。

以下是基于Sandy Bridge/Ivy Bridge微架构及其变体的代表处理器

Xeon (Server)

Core (Desktop)

Sandy Bridge

Xeon® E7-8800/4800/2800 families

Xeon® E5 family

Xeon® E3-1200 family

Core  i7-3930K processor

2nd generation Intel® Core™ i7-2xxx, Core™ i5-2xxx,

Intel® Core™ i3-2xxx processor series

Ivy Bridge

Xeon® processor E7-8800/4800/2800 v2 families,

Xeon® processor E3-1200 v2 family,

3rd generation Intel® Core™ processors

Ivy Bridge-E

Xeon® processor E5-4600/2600/1600 v2 families,

Xeon® processor E5-2400/1400 v2

families

Core™ i7-49xx Processor Extreme Edition

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