ARM体系结构研究
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从Intel投入的精力和一些列的动作我们可以看出Intel向弥补自己在移动计算领域缺席的决心，但是从时间上来看，intel同ARM相比起步晚太多了，所以至今为止，除了上网本有采用Atom架构的处理器外其它移动计算设备很少有采用Atom处理器的（Nokia的MeeGo平台也许算是一个吧）。Intel的Atom在移动计算市场上的劣势还不仅仅存在于起步太晚上。
图2.7Atom采用的16段流水线
这不是Atom处理器流水线的全部。Atom处理器还含有两级预先译码部件(Predecoder)。因为传统的x86指令并不等长，而是16b~120b不等的，Predecoder部件的作用是划分指令边界，然后将其导入L1指令Cache。因此虽然Atom处理器L1指令Cache的大小为36KB，而实际可利用大小仅为32KB，剩余的4KB用来存放SOI(Start of Instruction)，EOI(End of Instruction)，等一些TAG信息。Atom处理器可以直接处理多数CISC指令，但是仍然有一些过于复杂的CISC指令被分解为若干个μops，再进入指令流水线。但是Atom处理器的流水线并非没有可取之处，这颗处理器可以直接执行ALU/Memory指令。这类指令首先被分解为ALU和Memory两个微操作，然后成对进入流水线，虽然Memory操作仍不能先于ALU操作执行完毕，也明显提高了这类指令的执行效率。为了弥补没有使用乱序执行的缺憾，Intel的设计人员采用了Intel一向很称道的HT（Hyper-Threading）技术，即超线程技术，这种技术能够显著提升系统的响应性。因为它的主要设计理念是，在一个物理CPU上实现了两个逻辑的CPU，这两个逻辑的CPU拥有自己独立的寄存器组还拥有独立的APIC（Advanced Programmable Interrupt Controller）等其它资源，但是它们共用一条流水线，在一条线程由于执行某种耗时操作而挂起的时候，另一个线程的代码可以使用这条流水线，同时它们可以同时跟踪自己的中断，而互不干扰。
Intel工程师们为了实现向前兼容，还不得不放弃很多最新的、优秀的芯片设计方法。从而使得Atom处理器有一种背负历史使命的厚重感，少了一些现代的轻盈与高效。但是我们也看到，Atom处理器最开始是跑上网本的，也正是由于其一直秉承的向前兼容理念使得上网本上可以安装xp或者linux系统，然而，在上网本上跑各种PC中的软件却让人愈发感觉Atom处理速度的不足。Intel拥有着这个星球上最顶尖的芯片工程师，但是他们的才智却被花在了解决x86那些乖张、荒谬的处理逻辑上。性能并不是Atom处理器的优势，并不出乎体系结构专家的意外，在许多Benchmark程序下，Atom处理器落后于Cortex A9处理器，如图2.8所示。而且Atom处理器的功耗与ARM处理器目前并没有可比之处。
图2.8 Atom与Cortex Benchmark性能测试对比
注释：
【1】System-on-Chip技术是一种高度集成化、固件化的系统集成技术，其核心是要把整个应用电子系统全部集成在一个芯片中，它通过在单一芯片中嵌入软件，实现多功能和高性能，以及对多种协议、多种硬件和不同应用的支持。
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