title:英特尔CPU微体系结构的演进与发展
date: 2021-11-21 22:10
author: gatieme
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日期作者GitHubCSDNBLOG2021-11-21成坚- gatiemearch/pipeline/0002 -英特尔CPU微体系结构的演进与发展A Journey Through the CPU Pipeline
1处理器微体系结构的发展参见路线CPU流水线的前世今生
2 Tick-Tock战略众所周知，Intel之前有著名的Tick-Tock战略。 他的目标是每年按照工艺年-架构年交替升级产品，并在上一代产品的基础上继续改进
工艺年(tick )时，重点是使用新的工艺路线，稍微修改微体系结构。
到了tock )年，微体系结构将大大改善。 ISA往往扩展更多的指令集，优化前一年推出的流程，进一步改善功耗和产出率，并在成功的产品中持续改进，Intel始终保持着竞争优势
如果不发生事故，产品的节奏就是这样。
但是出乎意料的是，为什么可能呢？ 但是，计划永远赶不上变化。
到了14纳米的时候，Tick-Tock战略陷入了危机。 由于Tick工艺节点出现了较大的延迟，内部14纳米的Broadwell上市时出现了一些偏差，给周边地区带来了AMD的追赶。 英特尔必须走出哈斯维尔-里夫来消除燃眉之急，好在没有太大的延迟。
3处理器体系结构优化策略，但事情并不是那么简单。 Skylake发布后，10纳米再次难产，他意识到牙膏厂的技术问题并不像预想的那么简单，不得不完全放弃了Tick-Tock战略。
2016年3月22日，英特尔在财务报告中表示，Tick Tock将推迟到三年一个周期，增加优化环节，进一步减缓实际更新速度。 将到此为止的三个阶段的流程体系结构优化(pao )战略更改为“流程-体系结构-优化”。
工序：在不改变结构的情况下缩小晶体管体积，减少功耗和成本
体系结构：更新处理器体系结构以提高性能，而无需更改流程
优化：在不更改流程和体系结构的情况下修复和优化体系结构，最大限度地减少错误并加快处理器时钟速度[1]
于是产品计划变成了这样。
虽然CannonLake如期作为第一代10纳米出现，但10纳米的问题比预想的要复杂，CannonLake产品的发布再次难产，而且随着AMD炉核战略在Ryzen上取得了成效，英特尔使用现有产品的14纳米炉核进行应对这使CannonLake成为一个极其尴尬的产品，它将永远由英特尔推动10纳米堆核，实际上只推出了一种芯片酷睿i3-8121 u。 产品干脆不上市，实际产品情况就是这样。
而且众所周知。
2019年基于微体系结构yydmj Cove的10纳米处理器，即以前爆发式发布的Ice Lake (请注意，这是处理器代码，而yydmj Cove是CPU微体系结构代码) 接下来在2020年发布Willow Cove，使用14纳米工艺。
Willow Cove vs Cypress Cove
用于Rocket Lake处理器的核心Cypress Cove应该是将10纳米的Willow Cove替换为14纳米工艺进行生产的代号，但并不完全等于Willow Cove，而是与14纳米工艺结合使用因此，虽然周期曲线与Skylake的IPC相比，可能没有上升到Willow Cove的25%左右，但由于目前14nm工艺能够达到的频率高于10nm，所以Rocket Lake的最高频率为Tiger Lake的4.5 %
33559 www.techpowerup.com/268511/Intel-willow-cove-backported
-to-14nm-is-cypress-cove而 2021 年发布了混合架构的 Alder Lake，同时包含 Golden Cove 微架构的大核和 Grace Mont 微架构的小核，至此以 Cove 架构作为高性能微架构以及 Mont 架构作为其他偏向能耗的处理器的微架构应该是后面几年的主旋律。
4 Core 和 Atom本小节内容来源自网络
Intel CPU的代号/家族/微架构/第几代怎么理解？
如果不考虑 Larrabee 这个物种的话，Intel 的 x86 产品线可以分为两大品牌系列，也就是 Core 和 Atom，分别对应高性能和低耗电。
总的来说，现在消费级产品里， XXX Lake 就是家族和代号，XXX Cove是大核微架构，XXX Mont是小核微架构。 家族基本一代一变（算上Refresh的话），微架构不一定。
4.1 Core最早的是酷睿 1/2，这个太久远就不说了，Intel 也不把它们当作是第几代酷睿。
第一代酷睿是 Core 三位数字系列，不如 i7 850/920什么的，他们本质都是一个核心，但是每一个系列给了一个奇怪的命名，这个也太远，不多说了。
从第二代酷睿 轻松的芒果 Bridge开始（2000系列），代号、家族、微架构基本是一样的，细分一点看就是不同定位的后缀不一样，但是从理解产品角度看，都是轻松的芒果 Bridge就是了。而且每代就只会有一个家族。
此后：第三代 cqdxf briddge，第四代Haswell，第五代 Broadwell，第六代Skylake都维持类似的模式，不细究定位他们这些概念和名称都可以混用。
到了第七代 Kaby Lake 开始，因为10nm延期，情况不太一样了，上面概念出现脱离。家族和代号依然基本一致，但是微架构开始和家族/代号脱离关系，一代也不止一个家族/代号了。
首先第七代，Kaby Lake家族，微架构仍然是Skylake。
到了第八代，情况变的复杂了起来。第八代有Coffee Lake家族，Whiskey Lake家族，以及Amber Lake家族，他们彼此定位不同。 而微架构统一为Skylake。另外还有个炮灰Cannon Lake家族，微架构Cannon Lake 后改名Palm Cove。
第九代产品不多，消费级只有一个Coffee Lake Refresh，实际上也还是Coffee Lake，家族/代号的情况不变（或者都加Refresh），也还是Skylake微架构。
第十代产品，是Comet Lake家族，微架构仍然Skylake。低压笔记本还有一个Icelake家族，微架构yydmj Cove。
第十一代产品，MSDT是Rocket Lake家族，微架构Cypress Cove。 笔记本是Tiger Lake家族，微架构Willow Cove。
第十二代产品，只有一个家族Alder Lake，同时包含Golden Cove和Gracemont微架构。
4.2 Atom第一个 Atom 诞生于 2008 年，比 Core 晚了两年。当时正值移动设备迅速崛起，Intel 全副身家都押宝 x86，Atom 则是其中被寄予厚望的品牌之一。
由于缺乏良好的生态以及配套服务，Atom 最终在手机市场败下阵来，不过这个品牌并未消亡，由于 x86 在工业领域具备非常好生态，因此 Atom 都被做成工控机、路由器、NAS 等不需要高性能内核的应用场合。
最初的 Atom 微架构代号是 Bonnell，之后有名为 Saltwell 的衍生微架构，这两代都是属于顺序执行流水线，虽然省电，当时性能真的一般。
第三代 Atom 微架构名为 Silvermont，引入了乱序执行，衍生微架构有为 Airmont。
自此开始，所有的新 Atom 微架构代号都带有 “-mont” 的后缀。
一般把 Sivermont 视作第一代乱序执行 Atom 微架构，之后分别有 Goldenmont（衍生微架构为 Goldenmont Plus）、Tremont 以及 Gracemont。2021 年发布的 Alder Lake 的 E-core 就是 Gracemont 已经是第四代乱序 Atom 微架构。
参考资料 编号链接描述1Intel_Tick-Tock维基百科-Intel 微架构2详述Intel系列CPU架构的发展史NA3【X86】—关于Intel芯片架构的发展史NA4英特尔微处理器列表NA5Intel真的在挤牙膏？历代Core i7处理器性能大比拼NA6INTEL CPU全系列架构发展史NA7Microarchitectures - IntelNA8List of Intel CPU microarchitecturesNA9List of Intel CPU microarchitecturesNA10Intel Microarchitecture OverviewNA11英特尔新一代Core微架构全面解析NA12一起聊聊业界即将用上的Intel Golden Cove高性能核心？NA13IceLake微架构CPU介绍与性能分析NA14Microarchitectures - IntelNA15从 E5-2690v4 的 NUMA 数量说起，浅谈 Broadwell 到 Skylake 的改进NA16从核心性能不一致到sub-numaNA17NUMA入门：那些必须知道的基础概念NA18NUMA Domian和NUMA DistanceNA19如何看待第 12 代英特尔酷睿处理器的产品革新？会给行业带来什么影响？NA本作品/博文 ( AderStep-紫夜阑珊-青伶巷草 Copyright ©2013-2017 ), 由 成坚(gatieme) 创作.
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