使用相同的 TPD、性能核心频率降低或效率核心,哪个 CPU 的 IPC 更好

使用相同的 TPD、性能核心频率降低或效率核心,哪个 CPU 的 IPC 更好

我想知道为什么 M1 有 4 个性能核心和 4 个效率核心,而不是 8 个性能核心,其中 4 个核心运行效率更高,能够提升性能。

我知道效率和性能之间存在大小差异,但哪个能更好地执行这些效率线程,性能降频还是直接效率

答案1

具有大量未使用单元的大核心将比具有较少执行单元的精简核心消耗更多电量。

现代 CPU 内核可以同时执行多个不同的指令,下图是 Intel Skylake CPU,但一般原理是相同的。有多个 EU(执行单元)能够并排执行指令。在“更简单”的内核中,控制逻辑开销更少,EU 更少,时钟对时钟消耗的功率也更少。“效率”内核的其他区域可能不那么复杂,或者用于同时完成相同工作的重复区域更少。

当然,核心的性能会更差,但当你的目标是功率效率而不是性能时,正如他们所说,少即是多。同样的指令流可能需要更长的时间,但开销和浪费会更少。如果管道总是那么,您就可以实现比单位功率使用的更宽的管道一半以上的功率。

这就是现代异构核心存在的原因。大而宽的核心可以处理繁重的工作,而小型高效的核心可以在电力不足时完成工作。如果你不介意某件事花费更长的时间,那么你可以节省电力。

更高的时钟速度通常也意味着更多的功率泄漏,因此更小和更低时钟频率的内核也可以节省更多的功率。

更大、更复杂的核心几乎总是具有更高的 IPC,但这是以更高的复杂性、更多的冗余组件(仅部分使用时)和更多的电力浪费为代价的。

我曾在一个核心可以在一个时钟周期内执行多个操作/指令吗(因为核心有不同的执行单元)?

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