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@ -259,10 +259,190 @@ Intel Pentium processor 的引入增加了第二个执行管道(execution pipe |
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参见 2.2.7 节, “SIMD 指令”。(Todo link) |
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### 2.1.6 - 2.1.22 |
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[@翻译人:zhangkai803](https://github.com/zhangkai803) |
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### 2.1.6 P6 系列处理器(1995-1999) |
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P6 系列处理器基于[超标量](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B6%85%E7%B4%94%E9%87%8F)微架构,该架构开创了新的性能标准;另请参阅第 2.2.1 节“P6 系列微架构”。P6 系列微架构的设计目标之一,就是在使用相同的 0.6 微米、四层金属 BICMOS 制造工艺的情况下,显著超越奔腾处理器的性能。这个系列的成员包括: |
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- Intel Pentium Pro 处理器是三向超标量处理器。使用并行处理技术,处理器平均能够在每个时钟周期中解码、分派和完成三个指令的执行。奔腾 Pro 在一个超标量实现中引入了动态执行(微数据流分析、乱序执行、高级分支预测和预测执行)。处理器通过缓存得到了进一步的增强。它拥有两个与奔腾处理器相同的片内集成的 8 KB 一级高速缓存,并且在与处理器相同的封装中具有额外的256KB 二级高速缓存。 |
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- Intel Pentium II 处理器为 P6 系列处理器添加了 Intel MMX 技术,并提供了新的封装和多项硬件增强功能。处理器核心封装在单边接触盒(SECC)中。一级数据和指令高速缓存分别扩大到 16 KB,并且支持 256 KB、512 KB 和 1 MB 大小的二级高速缓存。半频后端总线将二级高速缓存连接到处理器。支持多种低功耗状态,如 AutoHALT、STOP-GRANT、休眠和深度休眠,以在空闲时减少一些功耗。 |
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- Pentium II Xeon 处理器结合了前几代 Intel 处理器的卓越特性。包括:4 路、8 路(以及更高)可伸缩性,以及在全频率后端总线上运行的 2 MB 二级高速缓存。 |
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- Intel Celeron 处理器系列专注于高性价比的 PC 细分市场。它的引入提供了集成的 128 KB 二级高速缓存和一种[塑胶针状矩阵封装(P.P.G.A.)](https://baike.baidu.com/item/PPGA/3412647)外形尺寸,以降低系统设计成本。 |
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- Intel Pentium III 处理器将[单一指令多数据流扩展(SSE)](https://en.wikipedia.org/wiki/Streaming_SIMD_Extensions)引入 IA-32 架构。此 SSE 扩展通过提供新的 128 位寄存器集以及对压缩单精度浮点值执行 SIMD 操作的能力,扩展了 Intel MMX 技术引入的 SIMD 执行模型。参阅第 2.2.7 节,“SIMD说明”。 |
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- Pentium III Xeon 处理器通过增强全速、片上的高级传输缓存扩展了IA-32 处理器的性能级别。 |
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### 2.1.7 The Intel® Pentium® 4 系列处理器(2000-2006) |
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Intel Pentium 4 系列处理器是基于 Intel NetBrust 微架构;参阅第 2.2.2 节,“Intel NetBrust 微架构”。 |
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Intel Pentium 4 处理器推出了 Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2);参阅第 2.2.7 节,“SIMD Instructions.”。Intel Pentium 4 处理器的主频为 3.40GHz,支持超线程技术(Hyper-Threading Technology),引入了 Streaming SIMD Extensions 3 (SSE3);参阅第 2.2.7节,“SIMD说明”。 |
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Intel 64 架构是在支持超线程技术的 Intel Pentium 4 处理器至尊版和 Intel Pentium 4 处理器 6xx 和 5xx 系列中引入的。 |
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Intel® 虚拟化技术 (Intel® VT) 在 Intel Pentium 4 处理器 672 和 662 中引入。 |
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### 2.1.8 Intel® Xeon® 处理器(2001-2007) |
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Intel Xeon 处理器(除双核 Intel Xeon 处理器 LV、Intel Xeon 处理器 5100 系列外)均基于 Intel NetBurst 微架构;参阅第 2.2.2 节,“Intel NetBurst®微架构”。作为一个系列,这组 IA-32 处理器(最近的是 Intel 64 位处理器)被设计用于多处理器服务器系统和高性能工作站。 |
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Intel Xeon 处理器 MP 引入了对 Intel 超线程技术(Intel® Hyper-Threading Technology)的支持;参阅第 2.2.8 节,“Intel® Hyper-Threading Technology”。 |
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64 位的 Intel Xeon 处理器 3.60 GHz 主频版本(带有一个 800 MHz 的系统总线)引入了 Intel 64 架构。双核 Intel Xeon 处理器采用双核技术。Intel Xeon 处理器 70xx 系列包含Intel 虚拟化技术。 |
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Intel Xeon 处理器 5100 系列引入了高能效、高性能的 Intel Core 微架构。该处理器基于 Intel 64 架构,包括Intel 虚拟化技术和双核技术。Intel Xeon 处理器 3000 系列也基于 Intel Core 微架构。Intel Xeon 处理器 5300 系列在物理封装中引入了四个处理器内核,它们也基于 Intel Core 微架构。 |
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### 2.1.9 Intel® Pentium® M 处理器(2003-2006) |
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Intel Pentium M 系列处理器是一种高性能、低功耗的移动处理器系列,在前几代 IA-32 Intel 移动处理器的基础上增强了微架构。该系列旨在延长电池寿命并与支持新使用模式的平台创新无缝集成(如扩展移动性、超薄的外形和集成无线网络)。 |
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其对于微架构的增强包括: |
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- 支持动态执行的 Inte 架构 |
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- 高性能、低功耗的内核,采用 Intel 先进的铜互连工艺技术制造 |
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- 片上集成的 32 KB 指令一级高速缓存和 32 KB 回写数据高速缓存 |
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- 片上集成的二级高速缓存(最高 2 MB),采用高级传输缓存架构 |
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- 高级分支预测和数据预获取逻辑 |
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- 支持 MMX 技术、SIMD 流指令和 SSE2 指令集 |
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- 400 或 533 MHz 源同步处理器系统总线 |
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- 增强型 Intel SpeedStep® 技术的高级电源管理 |
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### 2.1.10 Intel® Pentium® 处理器至尊版(2005) |
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Intel Pentium® 处理器至尊版引入了双核技术。该技术提供先进的硬件多线程支持。该处理器基于 Intel NetBurst 微架构,支持 SSE、SSE2、SSE3、超线程技术和 Intel 64 架构。 |
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另请参阅: |
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- 第 2.2.2 节,“Intel NetBurst® 微架构” |
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- 第 2.2.3 节,“Intel® Core™ 微架构” |
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- 第 2.2.7 节,“SIMD 指令集” |
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- 第 2.2.8 节,“Intel® 超线程技术” |
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- 第 2.2.9 节,“多核技术” |
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- 第 2.2.10 节,“Intel® 64 架构” |
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### 2.1.11 Intel® Core™ 双核处理器和 Intel® Core™ 单核处理器(2006-2007) |
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Intel Core 双核处理器采用可延长电池寿命的低功耗设计,提供高能效的双核性能。该系列和 Intel Core 单核处理器在 Pentium M 处理器系列的基础上提供了微架构增强。 |
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其对于微架构的增强包括: |
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- Intel® 智能高速缓存,可实现两个处理器内核之间的高效数据共享 |
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- 优化解码和 SIMD 的执行 |
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- Intel® 动态电源协调和增强型 Intel® 深度睡眠,降低功耗 |
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- Intel® 高级发热管理器,具有数字热传感器接口 |
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- 支持功率优化的 667 MHz 总线 |
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双核Intel Xeon处理器LV基于与Intel Core Duo处理器相同的微架构,并支持 IA-32 架构。 |
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### 2.1.12 Intel® Xeon® 处理器 5100、5300 系列和 Intel® Core™2 处理器系列(2006) |
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Intel Xeon 处理器 3000、3200、5100、5300 和 7300 系列、Intel Pentium 双核、Intel Core 2 至尊、Intel Core 2 四核处理器和 Intel Core 2 双核处理器系列支持 Intel 64 架构;它们基于 65 nm 工艺技术构建的高性能、高能效 Intel® Core 微架构。Intel Core 微架构包括以下创新功能: |
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- Intel® 广域动态执行,提高性能和执行吞吐量 |
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- Intel® 智能电源功能可降低功耗 |
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- Intel® 高级智能高速缓存,可实现两个处理器内核之间的高效数据共享 |
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- Intel® 智能内存访问可增加数据带宽并隐藏内存访问延迟 |
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- Intel® 高级数字媒体增强技术(Advanced Digital Media Boost),使用多代 SIMD 流扩展提高应用程序性能 |
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Intel Xeon 处理器 5300 系列、Intel Core 2 至尊处理器 QX6800 系列和 Intel Core 2 四核处理器支持 Intel 四核技术。 |
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### 2.1.13 Intel® Xeon® 处理器 5200、5400、7400 系列和 Intel® Core™2 处理器系列(2007) |
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Intel Xeon 处理器 5200、5400 和 7400 系列、Intel Core 2 四核处理器 Q9000 系列、Intel Core 2 双核处理器 E8000 系列支持 Intel 64 架构;它们基于采用 45 nm 工艺技术的增强型 Intel® Core 微架构。增强型 Intel Core 微架构提供以下改进功能: |
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- 16 位除法器、速度更快的操作系统原语进一步提高了 Intel® 广域动态执行的性能 |
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- 改进了 Intel® 高级智能高速缓存,将二级高速缓存提高了 50%,路组关联性提高了 50% |
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- 128 位洗牌器引擎显著提高了 Intel® 高级数字媒体增强技术(Advanced Digital Media Boost)和 SSE4 的性能 |
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Intel Xeon 处理器 5400 系列和 Intel Core 2 四核处理器 Q9000 系列支持 Intel 四核技术。Intel Xeon 处理器 7400 系列提供多达 6 个处理器内核和高达 16 MB 的三级高速缓存。 |
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### 2.1.14 Intel® Atom™ 处理器系列(2008) |
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第一代 Intel® Atom™ 处理器基于 45 nm 工艺技术构建。它们基于一种新的微架构———— Intel® Atom™ 微架构,该架构针对超低功耗设备进行了优化。Intel® Atom™ 微架构具有两条有序执行流水线,可将功耗降至最低,延长电池续航时间,并实现超小型化。最初的 Intel Atom 处理器系列和后续几代产品(包括 Intel Atom 处理器 D2000、N2000、E2000、Z2000 和 C1000 系列)提供以下功能: |
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- 增强型 Intel® SpeedStep® 技术 |
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- Intel® 超线程技术 |
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- 采用动态调整缓存大小的深度掉电技术 |
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- 支持指令集扩展,最高可达并包括补充 流式 SIMD 扩展3(SSSE3) |
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- 支持 Intel® 虚拟化技术 |
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- 支持 Intel® 64 架构(不包括 Intel 凌动处理器 Z5xx 系列) |
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### 2.1.15 基于 Silvermont 微架构的 Intel® Atom™ 处理器系列(2013) |
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Intel Atom 处理器 C2xxx、E3xxx、S1xxx 系列均基于 Silvermont 微架构。基于 Silvermont 的处理器微架构支持 SSE4.2、AESNI 和 PCLMULQDQ(包括 SSE4.2、AESNI 和 PCLMULQDQ)以下的指令集扩展。 |
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### 2.1.16 Intel® Core™ i7 处理器系列(2008) |
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Intel Core i7 处理器 900 系列支持 Intel 64 架构;它们基于代号为 Nehalem 的 Intel® 微架构,采用 45 nm 工艺技术。Intel Core i7 处理器和 Intel Xeon 处理器 5500 系列包括以下创新功能: |
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- Intel® 睿频加速技术将热余量转化为更高的性能 |
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- Intel® 超线程技术与 Quadcore 相结合,提供四核八线程 |
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- 专用电源控制单元,可降低活动和空闲功耗 |
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- 处理器上的集成内存控制器支持三通道 DDR3 内存 |
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- 8 MB(含)Intel® 智能高速缓存 |
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- Intel® 快速路径互连(QPI)提供到芯片组的点对点链路 |
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- 支持 SSE4.2 和 SSE4.1 指令集 |
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- 第二代 Intel 虚拟化技术 |
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### 2.1.17 Intel® Xeon® 处理器 7500 系列(2010) |
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Intel Xeon 处理器 7500 和 6500 系列基于代号为 Nehalem 的 Intel 微架构,采用 45 nm 工艺技术。它们支持第 2.1.16 节中描述的相同功能,另外还支持以下创新功能: |
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- 每个物理处理器包含最多八个内核 |
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- 最高支持 24 MB(含)Intel® 智能高速缓存 |
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- 提供带有 Intel® 7500 可扩展内存缓冲区的 Intel® 可扩展内存互连(Intel® SMI)通道,与系统内存相连 |
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- 高级RAS,支持软件可恢复性机器检查架构 |
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### 2.1.18 2010 Intel® Core™ 处理器系列(2010) |
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2010 Intel Core 处理器系列涵盖 Intel Core i7、i5 和 i3 处理器。它们基于 Intel® 代号 Westmere 的微架构,采用 32 nm 工艺技术。创新功能包括: |
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- 使用 Intel 超线程技术和 Intel 睿频加速技术提供智能性能 |
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- 增强型 Intel 智能高速缓存和集成内存控制器 |
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- 智能电源门 |
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- 重新分区平台,芯片内集成 45 nm 集成显卡 |
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- 最高支持 AESNI、PCLMULQDQ、SSE4.2 和 SSE4.1 的指令集 |
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### 2.1.19 Intel® Xeon® 处理器 5600 系列(2010) |
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Intel Xeon 处理器 5600 系列基于 Intel 微架构,代号为 Westmere,采用 32 nm 工艺技术。它们支持第 2.1.16 节中描述的相同功能,另外还支持以下创新功能: |
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- 每个物理处理器包最多六个内核 |
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- 高达 12 MB 增强型 Intel® 智能高速缓存 |
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- 支持 AESNI、PCLMULQDQ、SSE4.2 和 SSE4.1 指令集 |
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- 跨处理器和 I/O 的灵活 Intel 虚拟化技术 |
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### 2.1.20 第二代 Intel® Core™ 处理器系列(2011) |
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第二代 Intel Core 处理器系列采用基于 Sandy 的 Intel Core i7、i5 和 i3 处理器桥接微架构。它们采用 32 nm 工艺技术制造,具有以下创新功能: |
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- 用于 Intel Core i5 和 i7 处理器的 Intel 睿频加速技术 |
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- Intel 超线程技术 |
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- 增强型 Intel 智能高速缓存和集成内存控制器 |
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- 处理器图形和内置视觉功能,如 Intel® 快速同步视频、 Intel® Insider™ 等 |
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- 最高支持 AVX、AESNI、PCLMULQDQ、SSE4.2 和 SSE4.1 的指令集。 |
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Intel Xeon 处理器 E3-1200 产品系列也基于 Sandy Bridge 微架构。 |
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Intel Xeon 处理器 E5-2400/1400 产品系列基于 Sandy Bridge-EP 微架构。 |
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Intel Xeon 处理器 E5-4600/2600/1600 产品系列基于 Sandy Bridge-EP 微架构,并支持多个插槽。 |
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### 2.1.21 第三代 Intel® Core™ 处理器系列(2012) |
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第三代 Intel Core 处理器系列包括基于 Ivy Bridge 微架构的 Intel Core i7、i5 和 i3处理器。Intel Xeon 处理器 E7-8800/4800/2800 v2 产品系列和 Intel Xeon 处理器 E3-1200 v2 产品系列也是基于 Ivy Bridge 微架构。 |
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Intel Xeon 处理器 E5-2400/1400 v2 产品系列基于 Ivy Bridge-EP 微架构。 |
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Intel Xeon 处理器 E5-4600/2600/1600 v2 产品系列基于 Ivy Bridge-EP 微架构实现并提供对多个套接字的支持。 |
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### 2.1.22 第四代 Intel® Core™ 处理器系列(2013) |
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第四代 Intel Core 处理器系列采用基于 Haswell 的 Intel Core i7、i5 和 i3 处理器微架构。Intel Xeon 处理器 E3-1200 v3 产品系列也基于 Haswell 微架构。 |
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# 第三章 Basic Execution Environment |
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## 3.1 操作模式 |
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IA-32 架构支持三种基本的运行模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。操作模式决定了哪些指令和架构特性是可用的。 |
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