有如此簡單。AMD和摩托羅拉對于執行單元的定義是不同的：&nbsp;<br />1）同是LSU，G4把它看成一個執行單元，而K7的LSU并不是一個獨立的部分，反而把三個&nbsp;<br />AGU看成是一個執行單元。&nbsp;<br />2）G4的分支處理單元是一個執行單元，K7卻不是。&nbsp;<br />3）G4有系統寄存器單元，K7沒有。&nbsp;<br />如果按照AMD的計算方法，7400只是一個六路超標量機器，詳細對比如下：&nbsp;<br />--------------------------------------------&nbsp;<br />MPC7400：&nbsp;<br />-&nbsp;1個浮點單元&nbsp;<br />-&nbsp;2個向量單元&nbsp;<br />-&nbsp;2個整數單元&nbsp;<br />-&nbsp;1個地址生成單元，包含Load/Store單元&nbsp;<br />K7：&nbsp;<br />-&nbsp;3個浮點/向量單元&nbsp;<br />-&nbsp;3個整數單元&nbsp;<br />-&nbsp;3個地址生成單元&nbsp;<br />--------------------------------------------&nbsp;<br />從表中可見，它們的內核架構是極為相似的，唯一不同的是K7的浮點單元可以處理SIMD&nbsp;<br />(Single&nbsp;Instruction&nbsp;Multiple&nbsp;Data，單指令多數據流)等向量指令，而7400的每一個&nbsp;<br />單元只能進行相應的工作。&nbsp;<br />3、Load/Store單元&nbsp;<br />G4只有一個Load/Store單元，所以內存存取的工作非常簡單。&nbsp;<br />圖5&nbsp;<br />比如要進行一項兩個數的相加工作，CPU先計算操作數的內存地址，再從內存中把操作數&nbsp;<br />load到兩個寄存器，然后進行ADD計算，最后把結果Store回到內存。&nbsp;<br />圖6&nbsp;<br />由于內存的速度較慢，CPU需要等待指令載入到寄存器，上面已經說過，絕不允許CPU出&nbsp;<br />現空閑，因此提早載入指令也是增加運算速度的一種方法。至于儲存結果的時候，CPU可&nbsp;<br />以同時載入下一條要執行的指令，內存潛伏期的長短并不會對Store過程造成影響。&nbsp;<br />G4的LSU可以進行地址計算和6入口地址存取，LOAD操作為亂序執行，Store操作為按序寫&nbsp;<br />回（最大吞吐量為1條指令/時鐘周期），其Load/Store操作面向所有執行單元。&nbsp;<br />K7的Load/Store比G4要復雜一些，處理器的管道線過長更易造成內存讀取的延遲。K7的&nbsp;<br />44入口LSU是一個大型的Load/Store進程序列，并不能做地址計算工作，它依靠三個AGU&nbsp;<br />(Address&nbsp;Generation&nbsp;Units，地址產成單元)來作為補充，峰值性能為2條load指令/時&nbsp;<br />鐘周期。&nbsp;<br />G4和K7的共通點如下，它們都遇到了相同的問題，并用類似的方法解決了。&nbsp;<br />-&nbsp;兩者都有LSU&nbsp;<br />-&nbsp;LSU載入都受到內存速度的影響&nbsp;<br />-&nbsp;LSU可以作亂序執行&nbsp;<br />-&nbsp;要花費額外的硬件來計算操作數地址&nbsp;<br />4、整數和浮點單元&nbsp;<br />眾所周知，K7的整數能力非常強大，這與三個完全的整數單元有關，它們可以處理復雜&nbsp;<br />和簡單兩種操作。G4的IEU(Integer&nbsp;Execution&nbsp;Units，整數執行單元)卻比較弱小，只&nbsp;<br />有兩條處理管道，其中一條只能運算簡單的操作，在整數運算方面剛好和K7打個平手。&nbsp;<br />&nbsp;<br />圖7&nbsp;<br />在浮點方面，AMD為了改變一直以來FPU性能較差的局面，花大力氣增加了三個并行的浮&nbsp;<br />點處理單元：FADD（Floationg&nbsp;Point&nbsp;Addition，浮點加）、FMUL(Floationg&nbsp;Point&nbsp;M&nbsp;<br />ultiplication，浮點乘）、FSTORE，每個單元都可以完成特定的浮點操作（包括單精度&nbsp;<br />、雙精度和SIMD）。&nbsp;<br />-&nbsp;FADD：普通浮點加、減和比較操作，MMX整數ALU操作，3DNow!浮點加&nbsp;<br />-&nbsp;FMUL：普通浮點乘、除、求余、平方根，MMX整數ALU和乘法、3DNow!乘法&nbsp;<br />-&nbsp;FSTORE：存儲浮點、MMX數字和其它函數&nbsp;<br />G4的FPU單元和SIMD單元都只能各自完成特定的任務，因而依靠一個FPU單元，每時鐘周&nbsp;<br />期僅能執行一個雙精度浮點操作（K7可執行2個）。如果混合執行浮點和SIMD指令將拖慢&nbsp;<br />7400的運算速度，不過在現實的應用程序之中，很少軟件會使用混合型指令，所以K7和&nbsp;<br />G4的速度差距極為有限。&nbsp;<br />--------------------------------------------------------&nbsp;<br />算法&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;7400&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;K7&nbsp;<br />SIMD向量計算&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Altivec單元&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FPU&nbsp;<br />單精度和雙精度浮點&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FPU&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FPU&nbsp;<br />--------------------------------------------------------&nbsp;<br />5、向量計算&nbsp;<br />向量計算是一種新型的浮點指令，MMX、3DNow!、SSE都是向量指令集，當然，也可以稱&nbsp;<br />之為SIMD(Single&nbsp;Instruction&nbsp;Multiple&nbsp;Data，單指令多數據流)。&nbsp;<br />G4使用一個專門的Altivec單元（Velocity引擎）來處理向量計算，它擁有32個128位寄&nbsp;<br />存器。K7的向量計算是通過FPU完成的，3DNow!用7個64位寄存器來存儲SIMD數據，這些&nbsp;<br />寄存器是映射自x87浮點寄存器的。另外，K7還采用寄存器重命名來獲得88個物理浮點寄&nbsp;<br />存器。對寄存器進行改名或映射等工作，會減低運算的速度，一句話，x86架構寄存器不&nbsp;<br />足的缺點嚴重影響了K7的發揮。&nbsp;<br />四、總結&nbsp;<br />從上述比較中，我們看到K7和7400都是同一種類型的芯片，K7并不是擁有RISC特性的CI&nbsp;<br />SC芯片，而是全新的POST-RISC芯片。為了兼容傳統的x86架構，它不得不花費大量的晶&nbsp;<br />體管來制造額外的硬件，這導致芯片的面積加大和能耗升高。摩托羅拉的設計技術讓我&nbsp;<br />感到十分驚嘆，它竟然能以如此小型的芯片和低能耗，實現和K7相當的性能。Altivec單&nbsp;<br />元是一種非常強大的浮點引擎，雖然它只能處理SIMD指令，但正因為它的專注而使7400&nbsp;<br />擁有出類拔萃的多媒體性能，不僅能用于圖形工作站，而且作為高端服務器亦毫不為過&nbsp;<br />。結論已經很明顯了----“K7比不上7400”，不過，AMD通過先進的RISC內核，在x86領&nbsp;<br />域取得了優異的成績，確實是一著妙棋。最后，我聽說G4和K7都將采用摩托羅拉的銅線&nbsp;<br />互連技術來提高處理器的頻率，除非AMD徹底改變架構（如：K8)，否則在相同的設計之&nbsp;<br />下，是沒可能勝過7400的。&nbsp;<br />&nbsp;<br />--&nbsp;<br />&nbsp;<br />※&nbsp;來源:·BBS&nbsp;水木清華站&nbsp;smth.edu.cn·[FROM:&nbsp;202.112.137.7]&nbsp;<br /><a href="00000032.htm">上一篇</a><a href="javascript:history.go(-1)">返回上一頁</a><a href="index.htm">回到目錄</a><a href="#top">回到頁首</a></center><center><h1>BBS 水木清華站∶精華區</h1></center></body></html>