AMD“Bulldozer”“Bobcat”架构解读

微架构：CPU的基石

微架构是处理器平台的基础，所谓微架构，实际上是指CPU处理指令的模式，比如指令的预取、解码、预测、执行，整数单元、浮点单元的设计，核心与核心之间的协同耦合等等。这些要素构成微处理器的基础，一旦确立就不会再作大的改动，而只是在半导体生产工艺、缓存设计方面下功夫。

由于微架构决定了处理器的工作方式，它直接决定了处理器的特性，包括性能极限、功耗、制作成本等要素，假如微架构设计糟糕，那么即便生产工艺如何先进、缓存如何巨量，都于事无补——前车之鉴就是Intel饱受诟病的Netburst、也就是Pentium 4体系。相反，如果微架构十分优秀，那么较少的缓存、落后的制作工艺，都可以有表现更好的产品——比如与Pentium 4同时代的AMD处理器。

或许也是受到Netburst刺激，Intel在代号为“Merom”的Core架构中走到非主频的另一个高峰，它将提升指令效能作为第一要务，首次在X86处理器中实现4路指令解码，这项设计令Core微架构展现出惊人的计算效率，并让Intel重新获得全方位的领先优势。在这以后，Core架构已经过两代改良，而且Intel将在2011年推出的Sandy Bridge，将会是它的第三代改良，在本质上，同第一代Core架构并没有什么不同。

与此构成鲜明对比的是，AMD现今的所有处理器，其实都还是沿用2003年推出的K8微架构，也许你会认为AMD在2007年发布了更新的K10架构，但K10只不过是K8的改良体，它的内核依然是K8体系——换言之，AMD的K8架构用到现在已经整整8年有余，这同处理器产品、制作工艺的快速更新换代构成了鲜明的对比。在AMD的规划中，它们本该在2007年时候推出新一代革命性的微架构，但出于种种缘由，它们后只是搞出小修小补的K10，至于所谓“革命性的新架构”则是年复一年一拖再拖，以至业界完全对此丧失了兴趣。好在AMD在这期间成功并购了ATI，通过图形技术来弥补自身不足，尤其是这两年随着图形领域的强势，AMD在整个计算平台市场上重新恢复强势地位，并在如消费级移动市场等许多领域都给Intel带来麻烦。

图1 Intel Core微架构，它的高性能奥秘主要就在于可并行解码四条指令。

假如AMD要完全恢复与Intel的对等竞争地位，推出新一代架构几乎是唯一的方法——Bulldozer和Bobcat架构的适时出台，便是这样的一个积极信号，针对桌面和服务器用户的Bulldozer，只要能够在现行K10处理器基础上提升20%的性能，就足以给Intel带来重大威胁；而针对超便携平台的Bobcat，在面对Atom时应该可以很轻易打出性能牌。

图2 Bulldozer和Bobcat架构分别面向高性能、桌面市场和超移动市场。

这种美好的期许是否会成为未来的现实？现在，就让我们深入地了解Bulldozer和Bobcat具有哪些特性。