Pentium 4
- 介绍
- 宏指令和微指令
- P4 结构
- 三级目录
介绍
Pentium 4 处理器是一款因特尔处理器，这个处理器在2000年十一月出产的1.5GHz的处理器。它的结构由外部的CISC外壳包含一个内部的RISC超参数微结构。
宏指令和微指令
P4处理器支持CISC架构用硬件实现转换复杂机器语言指令到更小的层次。在转化机器语言之前的宏指令，转化之后到更小的阶段叫做微指令。这些微指令和RISC指令特别相似。
P4 结构
4200万个的晶体管，在0.18u CMOS 工艺上实现，六层铝制互连（aluminium interconnect）。
死区217mm2，功耗为55w@1.5GHz。
最新一代英特尔奔腾4处理器是采用1.3V和65纳米COMS工艺，拥有1.68亿个晶体管，运行频率为3.6GHz。
P4 结构包含：
- 按顺序获取宏指令
- 将宏指令转化为一个固定长度RISC指令流（uops）
- 用超参数乱序结构（superscalar out-of-order organization）运行微指令（uops）
- 按照原来程序流程顺序提交每个微指令的结果到寄存器当中
顺序前端：获取程序下一个要执行的指令并且把他们准备在之后被机器流水线使用。将宏指令转化为微指令。
乱序执行：是指令准备要执行的地方。使ALU还有缓存cache尽可能地保持忙碌状态去执行准备要执行地独立指令。
整数&浮点数执行单元：指令执行的地方。这里包含了多种整数和浮点执行单元用于计算结果，也有用于L/S操作的一级缓存L1。
存储器子系统：包含二级缓存和系统总线。二级缓存存储指令和数据，外部的系统总线用于连接二级缓存背面，在二级缓存出现缓存缺失情况下去访问主内存，并且访问系统I/O。
