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有如此简单。AMD和摩托罗拉对于执行单元的定义是不同的：&nbsp;<br />
1）同是LSU，G4把它看成一个执行单元，而K7的LSU并不是一个独立的部分，反而把三个&nbsp;<br />
AGU看成是一个执行单元。&nbsp;<br />
2）G4的分支处理单元是一个执行单元，K7却不是。&nbsp;<br />
3）G4有系统寄存器单元，K7没有。&nbsp;<br />
如果按照AMD的计算方法，7400只是一个六路超标量机器，详细对比如下：&nbsp;<br />
--------------------------------------------&nbsp;<br />
MPC7400：&nbsp;<br />
-&nbsp;1个浮点单元&nbsp;<br />
-&nbsp;2个向量单元&nbsp;<br />
-&nbsp;2个整数单元&nbsp;<br />
-&nbsp;1个地址生成单元，包含Load/Store单元&nbsp;<br />
K7：&nbsp;<br />
-&nbsp;3个浮点/向量单元&nbsp;<br />
-&nbsp;3个整数单元&nbsp;<br />
-&nbsp;3个地址生成单元&nbsp;<br />
--------------------------------------------&nbsp;<br />
从表中可见，它们的内核架构是极为相似的，唯一不同的是K7的浮点单元可以处理SIMD&nbsp;<br />
(Single&nbsp;Instruction&nbsp;Multiple&nbsp;Data，单指令多数据流)等向量指令，而7400的每一个&nbsp;<br />
单元只能进行相应的工作。&nbsp;<br />
3、Load/Store单元&nbsp;<br />
G4只有一个Load/Store单元，所以内存存取的工作非常简单。&nbsp;<br />
图5&nbsp;<br />
比如要进行一项两个数的相加工作，CPU先计算操作数的内存地址，再从内存中把操作数&nbsp;<br />
load到两个寄存器，然后进行ADD计算，最后把结果Store回到内存。&nbsp;<br />
图6&nbsp;<br />
由于内存的速度较慢，CPU需要等待指令载入到寄存器，上面已经说过，绝不允许CPU出&nbsp;<br />
现空闲，因此提早载入指令也是增加运算速度的一种方法。至于储存结果的时候，CPU可&nbsp;<br />
以同时载入下一条要执行的指令，内存潜伏期的长短并不会对Store过程造成影响。&nbsp;<br />
G4的LSU可以进行地址计算和6入口地址存取，LOAD操作为乱序执行，Store操作为按序写&nbsp;<br />
回（最大吞吐量为1条指令/时钟周期），其Load/Store操作面向所有执行单元。&nbsp;<br />
K7的Load/Store比G4要复杂一些，处理器的管道线过长更易造成内存读取的延迟。K7的&nbsp;<br />
44入口LSU是一个大型的Load/Store进程序列，并不能做地址计算工作，它依靠三个AGU&nbsp;<br />
(Address&nbsp;Generation&nbsp;Units，地址产成单元)来作为补充，峰值性能为2条load指令/时&nbsp;<br />
钟周期。&nbsp;<br />
G4和K7的共通点如下，它们都遇到了相同的问题，并用类似的方法解决了。&nbsp;<br />
-&nbsp;两者都有LSU&nbsp;<br />
-&nbsp;LSU载入都受到内存速度的影响&nbsp;<br />
-&nbsp;LSU可以作乱序执行&nbsp;<br />
-&nbsp;要花费额外的硬件来计算操作数地址&nbsp;<br />
4、整数和浮点单元&nbsp;<br />
众所周知，K7的整数能力非常强大，这与三个完全的整数单元有关，它们可以处理复杂&nbsp;<br />
和简单两种操作。G4的IEU(Integer&nbsp;Execution&nbsp;Units，整数执行单元)却比较弱小，只&nbsp;<br />
有两条处理管道，其中一条只能运算简单的操作，在整数运算方面刚好和K7打个平手。&nbsp;<br />
&nbsp;<br />
图7&nbsp;<br />
在浮点方面，AMD为了改变一直以来FPU性能较差的局面，花大力气增加了三个并行的浮&nbsp;<br />
点处理单元：FADD（Floationg&nbsp;Point&nbsp;Addition，浮点加）、FMUL(Floationg&nbsp;Point&nbsp;M&nbsp;<br />
ultiplication，浮点乘）、FSTORE，每个单元都可以完成特定的浮点操作（包括单精度&nbsp;<br />
、双精度和SIMD）。&nbsp;<br />
-&nbsp;FADD：普通浮点加、减和比较操作，MMX整数ALU操作，3DNow!浮点加&nbsp;<br />
-&nbsp;FMUL：普通浮点乘、除、求余、平方根，MMX整数ALU和乘法、3DNow!乘法&nbsp;<br />
-&nbsp;FSTORE：存储浮点、MMX数字和其它函数&nbsp;<br />
G4的FPU单元和SIMD单元都只能各自完成特定的任务，因而依靠一个FPU单元，每时钟周&nbsp;<br />
期仅能执行一个双精度浮点操作（K7可执行2个）。如果混合执行浮点和SIMD指令将拖慢&nbsp;<br />
7400的运算速度，不过在现实的应用程序之中，很少软件会使用混合型指令，所以K7和&nbsp;<br />
G4的速度差距极为有限。&nbsp;<br />
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算法&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;7400&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;K7&nbsp;<br />
SIMD向量计算&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Altivec单元&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FPU&nbsp;<br />
单精度和双精度浮点&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FPU&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;FPU&nbsp;<br />
--------------------------------------------------------&nbsp;<br />
5、向量计算&nbsp;<br />
向量计算是一种新型的浮点指令，MMX、3DNow!、SSE都是向量指令集，当然，也可以称&nbsp;<br />
之为SIMD(Single&nbsp;Instruction&nbsp;Multiple&nbsp;Data，单指令多数据流)。&nbsp;<br />
G4使用一个专门的Altivec单元（Velocity引擎）来处理向量计算，它拥有32个128位寄&nbsp;<br />
存器。K7的向量计算是通过FPU完成的，3DNow!用7个64位寄存器来存储SIMD数据，这些&nbsp;<br />
寄存器是映射自x87浮点寄存器的。另外，K7还采用寄存器重命名来获得88个物理浮点寄&nbsp;<br />
存器。对寄存器进行改名或映射等工作，会减低运算的速度，一句话，x86架构寄存器不&nbsp;<br />
足的缺点严重影响了K7的发挥。&nbsp;<br />
四、总结&nbsp;<br />
从上述比较中，我们看到K7和7400都是同一种类型的芯片，K7并不是拥有RISC特性的CI&nbsp;<br />
SC芯片，而是全新的POST-RISC芯片。为了兼容传统的x86架构，它不得不花费大量的晶&nbsp;<br />
体管来制造额外的硬件，这导致芯片的面积加大和能耗升高。摩托罗拉的设计技术让我&nbsp;<br />
感到十分惊叹，它竟然能以如此小型的芯片和低能耗，实现和K7相当的性能。Altivec单&nbsp;<br />
元是一种非常强大的浮点引擎，虽然它只能处理SIMD指令，但正因为它的专注而使7400&nbsp;<br />
拥有出类拔萃的多媒体性能，不仅能用于图形工作站，而且作为高端服务器亦毫不为过&nbsp;<br />
。结论已经很明显了----“K7比不上7400”，不过，AMD通过先进的RISC内核，在x86领&nbsp;<br />
域取得了优异的成绩，确实是一着妙棋。最后，我听说G4和K7都将采用摩托罗拉的铜线&nbsp;<br />
互连技术来提高处理器的频率，除非AMD彻底改变架构（如：K8)，否则在相同的设计之&nbsp;<br />
下，是没可能胜过7400的。&nbsp;<br />
&nbsp;<br />
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&nbsp;<br />
※&nbsp;来源:·BBS&nbsp;水木清华站&nbsp;smth.edu.cn·[FROM:&nbsp;202.112.137.7]&nbsp;<br />
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