quang_binh80
New Member
Download miễn phí Đề tài Tìm hiểu kiến trúc vi xử lý Intel Xeon E7 Family
Mục Lục
I. Giới Thiệu Chung 2
II. Kiến Trúc Vi Xử Lý 3
1. Khái quát vi xử lý 3
• Các thành phần chính : 5
Cổng Intel® SMI: 6
Cổng Intel® QPI: 6
2. Intel Xeon E7 Family được xây dựng với nền tảng vi kiến trúc Nehalem với bộ xử lý Westmere-EX 7
Kiến trúc Nehalem 7
3. Tập lệnh 15
MMX – Multimedia Extentions:. 15
SSE2(Streaming SIMD Extensions 2 ): 16
SSE3( Streaming SIMD Extensions 3): 16
SSSE3(Supplemental Streaming SIMD Extentions): 17
SSE 4.1 : 17
SSE 4.2: 18
Tập chỉ lệnh AES-NI (Advanced Encryption Standard New Instructions): 18
4. Công nghệ 32nm 19
5. Công nghệ siêu phân luồng : (Intel Hyper-Threading ) 19
6. Công nghệ ảo hóa : virtualization technology 21
7. Công nghệ Intel Intelligent Power 22
8. Công nghệ Turbo Boost: tự động ép xung 23
9. Phiên bản 10 nhân : 23
10. 30MB cho L3 Cache : 24
11. Các công nghê bảo mật : 24
12. Intel® 64 Architecture : 25
13. Công nghệ Enhanced Intel SpeedStep 27
14. Sử dụng Intel® QuickPath Interconnect : 27
+ Giới thiệu: 27
+ cách hoạt động: 28
So sánh QPI với FSB: 29
Cấu trúc 05 lớp của QPI: 31
Sơ đồ khối sử dụng QPI kết nối giữa những CPU với I/O HUB 33
III. Những cải tiến kĩ thuật so với các dòng máy trước đó 36
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
y động ) bằng những phép chia theo hệ số 16 nhanh hơn “ Fast Radix-16 Divider “*Cải thiện FPU ( Bộ tính toán dấu phảy động ) bằng “Super Shuffle Engine”
*Công nghệ Ảo hoá nâng cao “Enhanced Virtualization Technology” ( hiệu suất tăng 25 – 75% khi chuyển trạng thái sang máy ảo ) .
Ngay từ khi bắt đầu những CPU của Intel sử dụng Bus ngoài có tên gọi FSB ( Front Side Bus ) để chia xẻ việc truyền thông tin giữa Bộ nhớ và những yêu cầu I/O . Những bộ vi xử lí mới dựa trên lõi Nehalem sẽ tích hợp Bộ phận điều khiển bộ nhớ bên trong và như vậy sẽ cung cấp hai Bus ngoài : Bus bộ nhớ để nối CPU tới bộ nhớ và Bus I/O để nối CPU với thế giới bên ngoài .
Việc thay đổi này sẽ nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống vì hai lí do
*Có hai đường dữ liệu riêng biệt cho việc truy cập những thiết bị I/O và bộ nhớ .
*Truy cập bộ nhớ nhanh hơn vì CPU không cần trao đổi thông tin với bất kì những linh kiện bên ngoài CPU .
*Được thiết kế hướng tới Hiệu năng
Được thiết kế hướng tới Sự linh hoạt
Kiến trúc Westmere-EX
• Làm mới Boxboro-EX nền tảng tương thích với Xeon ® ® 7500 7500
• 10 lõi WSM, 20 chủ đề, chết bằng đá nguyên khối shared
• 10 lát Cấp Lần chia sẻ bộ nhớ cache
• 2 bộ điều khiển bộ nhớ tích hợp
• 4 con đường nhanh Interconnect (QPI) hệ thống interconnect links kết nối liên
• Khả năng mở rộng bộ nhớ hỗ trợ lên đến 8 kênh DDR
• Hỗ trợ 2, 4 và 8 trong ổ cắm configs glueless and larger systems using Node Controller (NC) và lớn hơn hệ thống sử dụng điều khiển Node (NC)
• Intel 32nm quy trình công nghệ
• Phân phối 10 lát, chia sẻ LLC (bộ nhớ cache L3)
- 10 cách vật lý Địa chỉ băm để tránh các điểm nóng
- 5 song song LLC truy cập yêu cầu cho mỗi đồng hồ
- 32B (một nửa bộ nhớ cache-line) rộng đường dữ liệu
Khả năng mở rộng kết nối vòng
- Ring dừng lại treo lên một phần cốt lõi / LLC, CA vòng
- LLC bỏ lỡ lưu lượng truy cập đổ qua CA0/CA1 – CA0 proxies slice0-4 and CA1 proxies slice5-9 - CA0 proxy slice0-4 và CA1 proxy slice5-9
- BW quy mô với lõi thêm / LLC vòng dừng
Lên đến 120 yêu cầu xuất sắc được hỗ trợ
- Hỗ trợ lập bản đồ tất cả các yêu cầu bộ nhớ ổ cắm địa phương cho Numa tối ưu hóa khối lượng công việc
Lên đến 96 nổi bật yêu cầu bộ nhớ trên 2 bộ nhớ Controllers (MCs) Bộ điều khiển (MC)
- MC hỗ trợ Out-of-Theo lịch trình trên các yêu cầu không mâu thuẫn
- Lập kế hoạch thực hiện tại granularity xếp hạng, mỗi quầy mất điện ngạch thực thi DDR tuân thủ thời gian suy nghi
- Cặp khóa-Liên kết tăng cường kết nối giữa các khả năng mở rộng bộ nhớ mỗi MC
- Khóa kênh bước cho phép bộ nhớ tiên tiến RAS
Core / Cache rộng thông qua một kiến trúc mô-đun, khả năng mở rộng kết nối
- Kích thước bộ nhớ cache để giảm thiểu nhu cầu tăng bộ nhớ BW từ lõi thêm
Cho phép phục hồi từ 2 thất bại chip DRAM mỗi bộ nhớ X4 rank xếp hạng
Native 6 lõi và 10 cores.
Một tập mới hướng dẫn cho hơn tỷ lệ mã hóa và giải mã 3x (AES) các quy trình so với trước.
Cung cấp các hướng dẫn mới (AES hướng dẫn thiết lập hay AES-NI) sẽ được sử dụng bởi các thuật toán AES. Ngoài ra một lệnh gọi là PCLMULQDQ sẽ thực hiện thực hiện ít nhân để sử dụng trong mật mã học cho phép bộ vi xử lý để thực hiện tăng tốc phần cứng mã hóa, không chỉ kết quả thực hiện nhanh hơn mà còn bảo vệ chống lại phần mềm nhắm mục tiêu tấn công.
Đồ họa tích hợp, thêm vào các gói bộ vi xử lý(lõi kép Arrandale và Clarkdale ).
Cải thiện ảo hóa độ trễ.
Khả năng ảo hóa mới: "vmx không bị giới hạn chế độ hỗ trợ," cho phép khách hàng để chạy 16-bit (thực tế chế độ và cách thực sự lớn).
Hỗ trợ cho "Các trang khổng lồ" có kích thước 1GB.
Tập lệnh
MMX – Multimedia Extentions:.
Nâng cao hiệu quả về âm thanh hình ảnh và đồ họa
Gồm các lệnh:
Lệnh quản lý trạng thái(State Management): enums
Lệnh trao đổi dữ liệu(Data movement): movd,movq
Lệnh logic
Lệnh tính toán số học
Lệnh so sánh
Lệnh đóng gói dữ liệu
SSE- Streaming SIMD Extensions: là một SIMD mới mở rộng bộ vi xử lý Intel Pentium III và AMD AthlonXP . Không giống như MMX và 3DNow! phần mở rộng, chiếm không gian giống như các thanh ghi FPU bình thường, SSE thêm một không gian riêng biệt để bộ vi xử lý. Bởi vì điều này, SSE chỉ có thể được sử dụng trên hệ điều hành hỗ trợ nó.
SSE được giới thiệu vào năm 1999, và còn được gọi là "Katmai New Hướng dẫn" (hay KNI) sau khi tên mã là cốt lõi của Pentium III.
SSE thêm 8 mới 128-bit, chia thành 4 32-bit (độ chính xác duy nhất) giá trị dấu chấm động.Những thanh ghi này được gọi là XMM0 - XMM7. Một đăng ký kiểm soát bổ sung, MXCSR , cũng có sẵn để kiểm soát và kiểm tra tình trạng của các hướng dẫn SSE .
SSE có chứa 70 hướng dẫn mới nhất của làm việc trên độ chính xác duy nhất điểm nổi dữ liệu. SIMD hướng dẫn rất có thể tăng hiệu suất chính xác khi nào hoạt động tương tự được thực hiện trên nhiều đối tượng dữ liệu. Ứng dụng điển hình là xử lý tín hiệu số và xử lý đồ họa.
SSE sử dụng chỉ là một kiểu dữ liệu duy nhất cho đăng ký XMM:
32-bit duy nhất chính xác dấu chấm động số
Hỗ trợ khả năng thực hiện tính toán dáu chấm động và hình học , hiện thị và di chuyển hình ảnh 3 chiều
Kiến trúc tập lệnh SSE gồm :
SSE — MXCSR.
SSE — OpCode List: các lệnh về toán học,logic,so sánh….
Gồm các lệnh :
Lệnh tính toán số học
Lệnh logic
Lệnh so sánh
Lệnh chuyển đổi
Lệnh trạng thái
Lệnh Load/Store
Lệnh Shuffling
Lệnh cache control
SSE2(Streaming SIMD Extensions 2 ):
SSE2 mở rộng các hướng dẫn MMX để hoạt động trên sổ đăng ký XMM, cho phép các lập trình để hoàn toàn tránh tám MMX đăng ký 64-bit "biệt hiệu" trên IA-32 ngăn xếp nổi điểm đăng ký ban đầu. Điều này cho phép trộn số nguyên SIMD và hoạt động vô hướng nổi mà không có chế độ của điểm chuyển đổi giữa MMX và x87 hoạt động điểm nổi. Tuy nhiên, điều này là quá mờ giá trị của việc có thể thực hiện các hoạt động MMX đăng ký SSE rộng lớn hơn.
SSE2 mở rộng hướng dẫn MMX để hoạt động trên sổ đăng ký XMM. Vì vậy, nó có thể chuyển đổi tất cả các mã hiện có MMX SSE2 tương đương. Kể từ khi một đăng ký XMM là gấp đôi thời gian đăng ký MMX, quầy vòng lặp và truy cập bộ nhớ có thể cần được thay đổi để phù này.
Mặc dù một trong SSE2 hướng dẫn có thể hoạt động trên hai lần như nhiều dữ liệu như một lệnh MMX, hiệu suất có thể không tăng đáng kể. Hai lý do chính là: truy cập SSE2 dữ liệu trong bộ nhớ không phù hợp với một ranh giới 16-byte sẽ phải chịu hình phạt đáng kể, và thông lượng của SSE2 hướng dẫn trong hầu hết x86 triển khai thường nhỏ hơn so với các hướng dẫn MMX Intel gần đây đã giải quyết vấn đề đầu tiên bằng cách thêm một hướng dẫn trong SSE3 để giảm chi phí truy cập dữ liệu unaligned, và vấn đề cuối cùng bằng cách mở rộng các công cụ thực hiện trong họ vi kiến trúc Core.
SSE2 sau đó sẽ mở rộng việc sử dụng của XMM đăng ký bao gồm:
64-bit chính xác hai số điểm nổi hay
hai số nguyên 64-bit hay
bốn số nguyên 32-bit hay
tám 16-bit số nguyên ngắn hay
mười sáu byte 8-bit hay ký tự.
Tăng cường th