O Pentium M tem cinco portas de envio localizadas na sua estação de reserva, mas apenas duas portas são usadas para o envio de microinstruções para a unidade de execução. As outras três são usadas pelas unidades relacionadas à memória (Carregamento [Load] e armazenamento [Store] de dados da memória). A arquitetura Core mantém as cinco portas de envio, no entanto três delas são usadas para enviar microinstruções para as unidades de execução. Isto significa que os processadores baseados na arquitetura Core serão capazes de enviar três microinstruções para serem executadas por pulso de clock, ao contrário de apenas duas, como ocorre nos processadores Pentium M.
A arquitetura Core tem uma unidade de ponto flutuante (FPU) e uma IEU (também conhecida como ALU, unidade lógica e aritmética) extras em comparação à arquitetura do Pentium M. Isto significa que a arquitetura Core pode processar três instruções inteiras por pulso de clock, ao contrário de apenas uma, como ocorre no Pentium M.
Mas nem todas instruções matemáticas podem ser executadas em todas as FPUs. Como você pode ver na Figura 2, operações de multiplicação envolvendo números de ponto flutuante podem ser executadas apenas na terceira FPU e operações de soma de números de ponto flutuante podem ser executadas apenas na segunda FPU. Instruções FPmov podem ser executadas na primeira FPU ou nas outras duas, se não houver nenhuma instrução mais complexa (FPadd ou FPmul) prontas para serem enviadas às unidades de execução. Instruções MMX/SSE são tratadas pela FPU.
Na Figura 2 você ver um diagrama em blocos preliminar das unidades de execução da arquitetura Core.
clique para ampliar
Figura 2: Unidades de execução da arquitetura Core.
Uma outra grande diferença entre as arquiteturas do Pentium M e a do Pentium 4 em relação à arquitetura Core é que nesta última as unidades de carga e armazenamento têm suas próprias unidades de geração de endereços. Nos processadores Pentium 4 e Pentium M a unidade de geração de endereço é separada, e no Pentium 4 a primeira ULA é usada para armazenar dados na memória.
Aqui está uma pequena explicação de cada unidade de execução encontrada na arquitetura Core:
- IEU: A Unidade de Execução de Instrução (IEU, Instruction Execution Unit) é onde instruções “comuns” são executadas. Esta unidade é também chamada de ULA (Unidade Lógica e Aritmética). Instruções “comuns” são também chamadas de instruções “inteiras”.
- JEU: A Unidade de Execução de Desvios (JEU, Jump Execution Unit) processa os desvios e também é conhecida como Unidade de Desvio.
- FPU: A Unidade de Ponto Flutuante é responsável por executar as instruções MMX e SSE e operações matemáticas envolvendo números com ponto flutuante. Nesta arquitetura as FPUs não estão “completas”, já que alguns tipos de instruções (FPmov, FPadd e FPmul) podem apenas serem executadas em certas FPUs:
- FPadd: Apenas esta FPU pode executar operações de adição envolvendo números de ponto flutuante, como ADDPS (que, a propósito, é uma instrução SSE).
FPmul: Apenas esta FPU pode executar operações de multiplicação envolvendo números de ponto flutuante, como MULPS (que, a propósito, é uma instrução SSE).
- FPmov: Instruções para carregar ou copiar um registrador FPU, como MOVAPS (que transfere dados para um registrador SSE XMM de 128 bits). Este tipo de instrução pode ser executada por qualquer FPU, mas na segunda e na terceira FPUs apenas se instruções do tipo FPadd ou FPmul não estiverem disponíveis na estação de reserva para serem enviadas para processamento.
- Load: Unidade de carga, processa instruções que solicitam dados a serem lidos da memória RAM.
- Store: Unidade de armazenamento de dados, processa instruções que solicitam dados a serem escritos na memória RAM.
Tenha em mente que instruções complexas podem levar várias pulsos de clocks para serem processadas. Vamos pegar um exemplo da porta 2, onde a unidade de ponto flutuante FPmul está localizada. Enquanto esta unidade está ocupada processando uma instrução muito complexa que leva vários pulsos de clock para ser executada, a porta 2 não estará ocupada e continuará enviando instruções simples para a IEU enquanto a FPU estiver ocupada.
