第2組體系結(jié)構(gòu)1次作業(yè)

1、233_第 2 組_第 1 次作業(yè)：Apple MacBook Air( Z0P0002P1)el i71. 請(qǐng)簡(jiǎn)述該處理器廠商的大體背景？英特爾公司（ el Corporation），總部位于加州，工程技術(shù)部和銷售部以及 6 個(gè)制摩造工廠位于俄勒岡州。英特爾的創(chuàng)始人Robert Noyce）和爾（Gordon Moore）原本希望他們新公司的名稱為兩人名字的組合Moore Noyce，但當(dāng)他們?nèi)スど叹值怯洉r(shí)，卻發(fā)現(xiàn)這個(gè)名字已經(jīng)被一家連鎖酒店搶先。不得已，他們采取了“ egrated Electronics（集成電子）”兩個(gè)單詞的縮寫(xiě)為公司名稱。現(xiàn)任 CEO 是科茲（Brirzanich）6

2、。英特爾公司在隨著個(gè)人電腦普及，英特爾公司成為世界上最大設(shè)計(jì)和生產(chǎn)半導(dǎo)體的科技巨擘。為全球日益發(fā)展的計(jì)算機(jī)工業(yè)提供建筑模塊，包括微處理器組、板卡、系統(tǒng)及等。這些產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)架構(gòu)的組成部分。業(yè)界利用這些產(chǎn)品為最終用戶設(shè)計(jì)制造出先進(jìn)的計(jì)算機(jī)。英特爾公司致力于在客戶機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通訊、互聯(lián)網(wǎng)解決方案和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)方面為日益興起的全球互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)提供建筑模塊。具體研究領(lǐng)域包括音頻/信號(hào)處理和基于 PC 的相關(guān)應(yīng)用，以及可以推動(dòng)未來(lái)微結(jié)構(gòu)和下一代處理器設(shè)計(jì)的高級(jí)編譯技術(shù)和運(yùn)行時(shí)刻系統(tǒng)研究。另外還有英特爾中國(guó)、英特爾架構(gòu)開(kāi)發(fā)、英特爾互聯(lián)網(wǎng)交換架構(gòu)、英特爾無(wú)線技術(shù)開(kāi)發(fā)中心。除此之外，計(jì)算所針對(duì) IA-64

3、 位編譯器進(jìn)行了共同英特爾還與國(guó)內(nèi)著名大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，如中國(guó)研究開(kāi)發(fā)，并取得了可喜的成績(jī)。英特爾公司于 1968 年由、摩爾和創(chuàng)建于硅谷，經(jīng)過(guò)近 40 年的發(fā)展，英特爾公司在創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品與等領(lǐng)域奠定了全球領(lǐng)先的地位，并始終引領(lǐng)著相關(guān)行業(yè)的技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)的發(fā)展。英特爾為計(jì)算機(jī)工業(yè)提供關(guān)鍵元件，包括性能卓越的微處理器、組、板卡、系統(tǒng)及等，這些產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)架構(gòu)的重要組成部分。英特爾一直堅(jiān)守“創(chuàng)新”理念，根據(jù)市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)變化不斷自我調(diào)整。從微米到納米制程，從 4 位到 64 位微處理器，從奔騰到酷睿 TM，從硅技術(shù)、微架構(gòu)到與創(chuàng)新，英特爾不間斷地為行業(yè)注入新鮮，并聯(lián)合產(chǎn)業(yè)合作伙

4、伴開(kāi)發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品，推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，從而為世界各地的用戶帶來(lái)更加的體驗(yàn)。英特爾公司設(shè)有多個(gè)運(yùn)營(yíng)部門(mén)：數(shù)字企業(yè)事業(yè)部、移動(dòng)事業(yè)部、數(shù)字家庭事業(yè)部、數(shù)字醫(yī)療事業(yè)部和事業(yè)部。2006 年，英特爾全球年收入達(dá)到 354 億。在 1999 年的時(shí)候英特爾公司市值最高突破了 5000 億于 2012 年的 7025 億， 最為 5090 億， 相當(dāng)2014 年 4 月 9 日，英特爾公司將關(guān)閉旗下位于哥斯達(dá)黎加的組裝和測(cè)試工廠，并裁減 1500名員工。2. 請(qǐng)簡(jiǎn)述該處理器的發(fā)展背景和主要應(yīng)用領(lǐng)域？Core i7 處理器（陸譯為酷睿 i7，代號(hào)：Bloomfield）是英特爾于 2008 年 11 月 17

5、日推出的高階 CPU 品牌，第一代 Core i7 以 Nehalem 微架構(gòu)為基礎(chǔ)1，取代el Core 2 系列處理器。Nehalem 曾經(jīng)是Pentium 4 10GHz 版本的代號(hào)2。Core i7 的名稱并沒(méi)有特別的含義， el 表示取 i7 此名的原因只是聽(tīng)起來(lái)悅耳，“i”和“7”都沒(méi)有特別的意思，更不是指第 7 代產(chǎn)品。不過(guò) i3、i5 及 i7 產(chǎn)品線命名方式類似于 BMW 汽車。而 Core 就是延續(xù)上一代 Core處理器的成功3。Core i7 處理器系列將不會(huì)再使用 Duo 或者Quad 等字樣來(lái)辨別數(shù)量。Core i7 處理器的目標(biāo)是高性能計(jì)算和虛擬化性能。所以在電腦方

6、面，它的效能幅度有限4。另外，在 64 位元模式下可以啟動(dòng)宏融合模式，上一代的 Core 處理器只支援 32 位元模式下的宏融合。該技術(shù)可合并某些 x86 指令成單一指令，加快計(jì)算周期。桌上型Core i7 有兩款插座，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 2011，一般四型號(hào)使用，LGA2011 更有六以及八型號(hào)使用，那些“較高級(jí)”的四有較大 L3 和支持RAM。發(fā)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、援超線程的技術(shù)，擁有六，十二線程。內(nèi)存控制器會(huì)內(nèi)建于 CPU 中，支援三通道 DDR3 SDRAM支援 Turbo Mode（后更名為 Dynamic Speed5）技術(shù)，倘若有程式使用較多的處理器負(fù)載，處理器的頻率可以按步驟，此外，可以自動(dòng)往上倍頻6該功能不需要操作系統(tǒng)的支援，完全由硬件7。支援er Gates 技術(shù)，閑置的時(shí)候可被關(guān)閉。對(duì)比上一代的 Core 2 Duo，Core i7 的核心電阻可以被關(guān)閉，電流可以完全不通過(guò)8。各個(gè)處理器可于不同的頻率和電壓Turbo Mode 及er Gates 功能都是由一個(gè)單元提供，占去大約一百萬(wàn)個(gè)晶體管9。放棄了傳統(tǒng)的 FSB，使用新的Quick

8、 Patherconnect，與 AMD 的 HyperTransport 相似。相比 FSB，每一個(gè)處理器都可以有獨(dú)立的 QPI 通道與其他處理器連接，處理器之間不用再共享FSB 帶寬，并繞路到北橋才能通訊。此外，QPI 是雙向傳輸10。指令集方面，SSE4 的版本會(huì)為 SSE 4.2，后者新增 7 條指令11。處理器采用模組化設(shè)計(jì)roost，不過(guò)el 仍會(huì)限制其最高倍頻Ratio 設(shè)定值。新一代 P67 系統(tǒng)將會(huì)除去 DDR3 內(nèi)存 Ratio 限制，令內(nèi)存超頻能力大大，不過(guò) P67系統(tǒng)卻改變了 Base Clock Generate 及 DMICLK 設(shè)計(jì)，由于 P67 完全整合了 Cl

9、ock Generate不再需要 CK505 External，因此不再會(huì)出現(xiàn) Base Clock 并只能調(diào)整 DMICLK 作超頻，此舉將令PCI-E 及 Slock 同時(shí)改變，大大新一代 Sandy Bridge 超頻難度。繼承上一代的渦輪加速技術(shù)（Turbo Boost/Dynamic Speed），會(huì)根據(jù)運(yùn)算需求自動(dòng)提高處理器時(shí)脈以處理速度；超執(zhí)行緒技術(shù)，每可最多擁有雙線程的處理能力，i7-2600/2700 系列擁有 48 線程，i7-3800/3900 系列更擁有 6 i7-2600/2700 系列內(nèi)建顯示12 線程；，盡管繪圖效能不如獨(dú)立顯卡，但仍然擁有高分辨率視訊回放能力，內(nèi)

10、建的可支援硬件視訊/編碼；el Quick Sync預(yù)設(shè)時(shí)脈普遍比上一代的要高，最低階的 i7-2600 仍然擁有 3.4GHz 的預(yù)設(shè)時(shí)脈（非節(jié)能版本）改進(jìn)內(nèi)存控制器和快取，內(nèi)存和快取的存取效能。el 7 系列組將會(huì)支援的 22nm 制程處理器“Ivy Bridge”。Ivy Bridge 系列處理器在應(yīng)用程序上性能提高 20%，在 3D 性能方面則提高了一倍，并且支持三屏獨(dú)立顯示、USB 3.0等技術(shù)。通過(guò)內(nèi)嵌 USB 3.0 模塊，支持原生 USB3.0；內(nèi)嵌顯示升級(jí)至el HD Graphics 4000，大大加強(qiáng)其圖形處理能力；新的 22nm 制程以及 3D 晶體管技術(shù)的應(yīng)用使得新一代大幅下降；el Core i7 處理器的功耗與發(fā)熱量新加入的PCI-E 3.0 規(guī)范支持相對(duì)于上代規(guī)范帶寬提高一倍，避免獨(dú)立顯卡帶寬瓶頸（多見(jiàn)于 SLI 和 Crossfire）；升級(jí)內(nèi)存控制器，使其支持最高 DDR3-2800 的體頻率，進(jìn)一步加強(qiáng)其體超頻能力。3. 請(qǐng)結(jié)合今天的課程，描述該處理器內(nèi)核的指令集結(jié)構(gòu)？該處理器內(nèi)核的指令集結(jié)構(gòu)是：通用寄存器型指令集結(jié)構(gòu)中的寄存器-優(yōu)點(diǎn)：器型（RM 型）?？梢栽?ALU 指令中直接對(duì)器操作數(shù)進(jìn)行，而不必先用 load 指令進(jìn)行加載。容易對(duì)指令進(jìn)行編碼，目標(biāo)代碼比較緊湊缺點(diǎn)：指令中的兩個(gè)操