Gekko 2001 年 · GameCube IBMNintendo 基本信息 主频486 MHz 核心架构750CXe 核心(定制增强) 核心 Gekko 微架构简图 GPR File FPR File 32-Bit Address · 64-Bit Data 60x Bus Data 系统总线与片内 L2 System Bus & On-Chip L2 指令单元与 MMU Instruction Unit & MMUs 保留站 Reservation Stations 执行单元 Execution Units 寄存器堆 Register Files 完成单元 Completion Unit 60x Bus Interface Unit (Instr Fetch · Castout · Load Qs · Write Gather Pipe) On-Chip L2 Controller (256KB, 2-Way) On-Chip L2 Cache 32KB L1 I-Cache (8-Way SA) 32KB L1 D-Cache (8-Way SA · MEI · Lockable) I-MMU (ITLB 128-E) D-MMU (DTLB 128-E) Fetcher BPU (BTIC 64-E · BHT 512-E) Instr Queue (6-Word) Dispatch Unit (2/cyc) RS RS RS RS (2-E) RS IU1 (+ × ÷) IU2 (+ Shift/Rotate) SRU (CR · GQRs) FPU 3 stages · Paired Single LSU 2 stages · EA/Cache · DMA Architected GPRs 32 × 32-bit GPR Rename Buffers 6 Entries Architected FPRs 32 × 64-bit · Paired Single FPR Rename Buffers 6 Entries Completion Unit (6-Entry ROB) Store Q ← 左右拖动查看全图,双指可缩放 → 播放 该型号微架构图建设中 技术特点 Paired Single 配对单精度片内 256KB L2Write Gather Pipe 相关文章 暂无关联文章
Xenon 2005 年 · Xbox 360 IBMMicrosoft 基本信息 主频3.2 GHz 核心架构三核 · 顺序双发射 · 每核 2 路 SMT 缓存32KB L1 I(2 路)/ 32KB L1 D(4 路 · 写穿透)· 1MB 共享 L2(8 路) 核心 Xenon Core 三核完全相同 · 共享 1MB L2 微架构简图 Front Side Bus (FSB) · 10.8 GB/s R + 10.8 GB/s W VSU 共享 L2 与总线接口 Shared L2 & Bus Interface 取指与指令单元 Instruction Fetch & Unit 执行单元 Execution Units 数据缓存 Data Cache Bus Interface Node Crossbar / Queuing PIC Test · Debug Clocks · Temp Sensor Uncached Unit 0 Uncached Unit 1 Uncached Unit 2 L2 Data (1MB) (8-Way · 三核共享) L2 Ctl L2 Dir L2 Bus Ctl IFAR0 / 1 每线程一个 32KB L1 I-Cache (2-Way · 128B · Parity) Pre-decode MMU (Main-Memory Unit) Branch Predict Scan · 4KB 2-Way BHT / Thread IBuf0 / 1 每线程一个 Decode / Issue 2-Issue · In-Order · 2-Way SMT VIQ Delayed Execution Issue Queue · 矢量与标量发射解耦 VMX FP 4-Way SIMD VMX Perm 4-Way SIMD VMX Simp 4-Way SIMD FPU Scalar · IEEE-754 FXU Add/Sub · Cmp · Logic FXU Mul/Div 乘 · 除 Ld/St 8 Outstanding Loads BR Exec CR / LR / CTR 32KB L1 D-Cache (4-Way · Write-Through · 写不分配) ← 左右拖动查看全图,双指可缩放 → 该型号微架构图建设中 技术特点 VMX128:128 个 128 位矢量寄存器/线程矢量/标量发射队列解耦L2 可按组锁定 · GPU 可直读 L2xDCBT 绕过 L2 直取 L1 相关文章 暂无关联文章
Cell BE 2006 年 · PlayStation 3 IBMSonyToshiba 基本信息 主频3.2 GHz 核心架构1×64位 PPE 主核 + 8×SPE 协处理器 缓存512KB L2 核心 SoC 顶层互连拓扑 · EIB 环形总线 PPE 64 位双线程主核 SPE SIMD 协处理核 ×8 微架构简图 环上半侧 Ring — Upper Side (Unit ID 6–11) 元件互连总线 Element Interconnect Bus 环下半侧 Ring — Lower Side (Unit ID 0–5) PPE 2-Way SMT · 512K L2 Unit ID 6 SPE1 SIMD · 256K LS Unit ID 7 SPE3 SIMD · 256K LS Unit ID 8 SPE5 SIMD · 256K LS Unit ID 9 SPE7 SIMD · 256K LS Unit ID 10 IOIF_1 FlexIO · IOIF only Unit ID 11 Element Interconnect Bus (EIB) — Data Bus Arbiter 4 × 16 B/cycle Rings @ NClk/2 · 2 CW + 2 CCW · 96 B/cycle Peak · Max 6 Hops MIC Dual XDR · 25.6 GB/s Unit ID 5 SPE0 SIMD · 256K LS Unit ID 4 SPE2 SIMD · 256K LS Unit ID 3 SPE4 SIMD · 256K LS Unit ID 2 SPE6 SIMD · 256K LS Unit ID 1 BIF / IOIF_0 FlexIO · IOIF or BIF Unit ID 0 ← 左右拖动查看全图,双指可缩放 → Decoupled · Out-of-Order Issue D-Cache Data 2-Way SMT · 23-Stage Pipeline 系统总线与 L2 System Bus & L2 Cache 指令单元与 L1 缓存 Instruction Unit & L1 Caches 解码与发射(按序·双发)Decode & Issue 执行单元 Execution Units VMX (Vector / SIMD Unit) 寄存器堆(每线程 A/B)Register Files 完成 Completion / Flush EIB Interface / BIU (Coherent Ring · 96 B/cyc Peak) L2 Cache (512KB) (Unified · RMT Managed) 32KB L1 I-Cache IC1–IC4 · 4-Cycle Access · 2-Way SA · 4 Instr/cyc/Thread 32KB L1 D-Cache (4-Way SA · Non-Blocking) Branch Prediction BP1–BP4 · 4 Stages · 4KB BHT · 6-bit GHist · 4-E Link Stack Fetch Control (Threads A & B · 4 Instr/cyc/Thr) Instruction Buffer IB1 Load / IB2 Unload + Dispatch · 2 Stages · 5-E × 4 Instr per Thread Decode ID1–ID3 · 3 Stages · Dependency Check Starts in ID2 Dependency Check Issue Logic (In-Order · Dual) IS1–IS3 · 3 Stages · Stall Point at IS2 · Issued at IS3 VSU Issue Queue (Decoupled) VQ1–VQ12 · 12 Stages · Stall Point at VQ8 · VL1/VL2 Overflow BRU 7 stg (3 DLY+4) FXU 8 stg (3 DLY+5) LSU 8 stg · EX1–EX8 VIU1 3 stg · Simple VIU2 8 stg · Complex VPU 3 stg · Permute VFPU 11 stg · SP FP FPU 9 stg · Scalar DP GPR File (32 × 64-bit) RF1–RF2 · 2 Stages · Per Thread A / B VRF File (32 × 128-bit) RF0–RF2 · 3 Stages · Per Thread A / B FPR File (32 × 64-bit) RF0–RF2 · 3 Stages · Per Thread A / B Completion / Flush Unit ← 左右拖动查看全图,双指可缩放 → 播放 16 B Load/Store 128 B DMA 128 B Instr Prefetch (LS idle) Element Interconnect Bus (EIB) 取指与分发 Instruction Fetch & Issue 执行流水线 Execution Pipelines Odd Pipeline (Pipe 1) Even Pipeline (Pipe 0) 前递与统一寄存器 Forwarding & Register File 局部存储 Local Store 内存流控制器 Memory Flow Controller Branch Handling No HW Predictor · SMBTB (SW) Instruction Fetch & Issue ILB 3.5-Line · Dual-Issue · In-Order · 12 stages (IF1–IF5 · IB1–IB2 · ID1–ID3 · IS1–IS2) SFX 3 stg · Fixed SFP 7 stg · FP/Mul SFS 3 stg · Permute SLS 6 stg · Ld/St SCN 3 stg · Branch SSC 5 stg · Channel Result Forwarding Macro (6 Read Ports · Bypass) Result Staging · 6 stages (FWE3–FWE8 / FWO4–FWO8) → latency 8 Unified Vector Register File (128 × 128-bit · 6 Read / 2 Write) 2 stages (RF1–RF2) · reads and writes are both 2-cycle Local Store — 256KB Single-Port SRAM No Hardware Cache · 6 stages, fully pipelined · Deterministic 6-Cycle Latency Memory Flow Controller (MFC) — Async · up to 16 DMA in-flight DMA Queue SPU + Proxy DMA Engine List (2048) Scatter/Gather MMU & RMT 64-bit EA · SLB/TLB Atomic Facility getllar / putllc ← 左右拖动查看全图,双指可缩放 → 播放 该型号微架构图建设中 技术特点 双线程 SMT PPE8× SIMD SPE256KB Local StoreEIB 环形总线 相关文章 暂无关联文章
Broadway 2006 年 · Wii IBMNintendo 基本信息 主频729 MHz 核心架构750CL 核心 缓存32KB L1 I/D(8 路)· 片内 256KB L2 核心 Broadway 微架构简图 GPR File FPR File 32-Bit Address · 64-Bit Data 60x Bus Data 系统总线与片内 L2 System Bus & On-Chip L2 指令单元与 MMU Instruction Unit & MMUs 保留站 Reservation Stations 执行单元 Execution Units 寄存器堆 Register Files 完成单元 Completion Unit 60x Bus Interface Unit (Instr Fetch · Castout · Load Qs · Write Gather Pipe) On-Chip L2 Controller (256KB ECC SRAM · 2-Way Tag) On-Chip L2 Cache 32KB L1 I-Cache (8-Way SA) 32KB L1 D-Cache (8-Way · MEI · 16K Locked) I-MMU (ITLB 128-E · 2-Way) D-MMU (DTLB 128-E · 2-Way) Fetcher (4/cyc) BPU (BTIC 64-E · BHT 512-E) Instr Queue (6-Word) Dispatch Unit (2/cyc + 1 Br) RS RS RS RS (2-E) RS (2-E) IU1 (+ × ÷) IU2 (+ Shift/Rotate) SRU (CR · SPR · GQR) LSU 2 stages · EA+MMU / Cache FPU 3 stages · Mul/Add/Norm Architected GPRs 32 × 32-bit GPR Rename Buffers 6 Entries Architected FPRs 32 × 64-bit · Paired Single FPR Rename Buffers 6 Entries Completion Unit (6-Entry ROB · 2/cyc) Store Q ← 左右拖动查看全图,双指可缩放 → 播放 该型号微架构图建设中 技术特点 Paired Single 配对单精度锁定 D-Cache + 15 项 DMA 引擎写聚合流水(128B FIFO)片内 256KB ECC L2 相关文章 暂无关联文章
Espresso 2012 年 · Wii U IBMNintendo 基本信息 主频1.24 GHz 核心架构三核 750 架构 核心 SoC 顶层拓扑 · 星形+CIU 广播 Core 三核完全相同 · L2 却是 512/2048/512 KB 微架构简图 ⭐ 三块框的宽度按容量成比例:512 KB ∶ 2 MB ∶ 512 KB = 1 ∶ 4 ∶ 1 三个完全相同的核心 Three Identical Cores 各自私有的 L2(不对称) Private, Asymmetric L2 核间互连与总线接口 Core Interface & Bus Interface Core 0 MIU · L2 Ctrl 32KB L1 I + 32KB L1 D Core 1 MIU · L2 Ctrl 32KB L1 I + 32KB L1 D Core 2 MIU · L2 Ctrl 32KB L1 I + 32KB L1 D 512 KB 4-Way · 2-Sector 2K 条目标签阵列 2 MB 4-Way · 2-Sector · 四个 512K eDRAM 阵列 8K 条目标签阵列 512 KB 4-Way · 2-Sector 2K 条目标签阵列 CIU — Core Interface Unit 仲裁(round robin + 可按核限流) · 向另两核广播以维持一致性 · R 态在这里隐式维持 核 ↔ CIU:地址 32 位 · 数据 64 位 BIU — Bus Interface Unit → 60Xe 总线 ← 左右拖动查看全图,双指可缩放 → GPR File FPR File 存储、核间接口与 L2 控制 Storage, Core Interface & L2 Control 指令单元与 MMU Instruction Unit & MMUs 保留站 Reservation Stations 执行单元 Execution Units 寄存器堆 Register Files 完成单元 Completion Unit Memory Interface Unit 指令取指队列 · L1 Castout 队列 · 数据 Load 队列 → 到 CIU L2 Controller L2CR · L2 Tag → 到本核私有 L2 32KB L1 I-Cache (8-Way · 32B Block) 32KB L1 D-Cache (8-Way · 可分 16KB 锁定) DMA Engine 15-Entry Cmd Queue Write Gather Pipe 128-Byte FIFO · WPAR Fetcher 4 Instr / Clock Instruction Queue 6 Entries (IQ0–IQ5) Dispatch Unit 2 Instr / Clock (+1 Branch) BPU BTIC 64-Entry (16-Set · 4-Way) BHT 512-Entry × 2-Bit CTR · LR · 分支折叠 两级推测 · 静态+动态预测 I-MMU ITLB 128-E 2-Way · IBAT 8-E · SRs D-MMU DTLB 128-E 2-Way · DBAT 8-E · SRs RS RS RS RS (2) RS (2) IU1 + × ÷ IU2 +(不含乘除) SRU CR 逻辑 · SPR 搬移 FPU 3 stg · Mul/Add/Norm LSU 2 stg · EA/Cache · 3-E Store Q Architected GPRs 32 × 32-bit GPR Rename Buffers 6 Entries CR / CTR / LR 2 CR Writes / Clock Architected FPRs 32 × 64-bit FPR Rename Buffers 6 Entries Completion Unit (6-Entry Reorder Buffer) ← 左右拖动查看全图,双指可缩放 → 播放 该型号微架构图建设中 相关文章 暂无关联文章