引用:
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作者ianme
51什麼時候有這麼重大的改進.....是增進時脈吧....本來很多就是一個週期，但是要下的命令又不是一個週期就可以完成，改進12倍這個扯了一點。
還有時脈本來就等於效能，但是不同的架構就難以比較，Intel走的是將管線多階化來提高時脈的路線，AMD則是加強原本P3架構，對每一節點作強化。這個就好比Intel他運算能力強了一點，跑10000MB/s，可是他平均工作效率是50%，然後AMD是8000MB/s，因為將Memory Controller內建的關係，等待資料時間大幅減少，變成平均效率80%，所以這樣比起來Intel產品必需拿出叫高時脈才能平衡，不過高時脈對P4本來就是特色，所以說誰優誰劣這是各有千秋，當然實際上不可能這麼簡單，不過我這樣說明不知道能否讓你明白了解。
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最早的 8051 最少要 12 cycle 一個指令，現今還是有許多產品是 12-cycle 的，但是有許多廠商把 RISC 的 pipeline 觀念導入，有些 8051 是 1-cycyle、4-cycle 等等，性能當然就增加 12 倍。
時脈等於效能不是一定的，如果你有超過頻，一定知道，即使是同一顆處理器，高外頻與低倍頻，性能往往會勝過低外頻與高倍頻，即使工作頻率低了一點。在幾乎所有條件被限制下，同樣時脈才有機會與效能成正比，更遑論不同的 cpu，所以才會有 SPEC benchmark 的出現。
基本上 k8 性能強，是因為與 p3/pm/powerpc 等大部分處理器一樣，走高 ipc 路線，p4 走低 ipc(就是低效率)，以高時脈來換取性能。
至於為什麼 IPC 會有高低，與 ALU/AGU/FPU 設計、pipeline stage、superscaler(pipeline 數量，out-of-order/in-order 設計)、cache(架構,size,latency,bandwidth)、TLB、分支預測演算法、uop 與 decoder 設計、microcode, embedded memory controller 等等有關。
P4 的性能差，主因在為了高時脈，使用太深的管線，因為分支預測錯誤而大大損失效能，在簡單的運算可能有很高性能，但是一但扯到資料相依性或演算法較複雜，分隻預測錯誤發生機率高，做白工而性能大降，這也就是為什麼許多 benchmark，像是 SANDRA 測出性能很強，可是大部分真實程式慘敗給 k8/pm 的主因。