Broadwell微架构

Broadwell 是芯片制造商 Intel 的处理器微架构的代号，于 2014 年第四季度发布，作为 Intel Haswell 微架构的继承者。 与基于 22 纳米工艺的 Haswell 不同，Broadwell 基于 14 纳米工艺。

Broadwell 适用于 Socket 1150 (LGA 1150)，特别适用于 2014 年 5 月发布的 H97 和 Z97 芯片组。 Haswell 处理器的一个普遍弱点是它们在满载时会过热。 另一方面，基于 14 nm 工艺的 Broadwell 处理器的设计方式应使某些型号无需冷却风扇即可运行。

与 Haswell 相比，在 CPU 方面进行了各种改进，从而使 IPC 提高了 5%。 更大的指令调度程序和缓冲区应该能够更好地为 CPU 内核提供支持，并且乱序调度程序窗口已从 60 个条目扩展到 64 个条目，以便能够对更多指令进行重新排序。 二级缓存转换缓冲区已从 1000 个条目增加到 1500 个条目，以减少地址转换未命中。

为 TLB 页面添加了第二个未命中处理程序，因此 Broadwell 可以并行使用两个处理程序来移动内存页面。 还有一个 1 GB 页面模式，这对服务器来说非常重要。 分支预测也进行了优化，以减少错误预测和不必要的内存操作。

由于相应硬件块的改进，浮点乘法的延迟可以从五个时钟周期减少到三个时钟周期，并且可以通过使用更大的 radix-1024（10 位）除法器来加速除法。

与 Haswell GPU 一样，Broadwell GPU 被组织成不同的子部分，英特尔称之为切片。 然而，与 Haswell 不同的是，Intel HD Graphics 5300（这是第 8 代的官方名称）由一个切片和三个子切片组成，而不是两个。 每个子切片现在有八个执行单元 (EU)，而不是十个，由 2×4 矢量 SIMD 组成，具有自己的本地线程分配器、指令缓存和自己的纹理采样器单元，包括专用的 L1 和 L2 缓存。 加载/存储操作通过数据端口进行，每个时钟周期可以读取和写入 64 字节。 因此，数量从 20 个增加到 24 个，增加了 20%。 增加了 L1 缓存和采样器相对于 EU 的比例。 每个 EU 的采样器吞吐量增加 25%，即在相同时钟频率下总共增加 50%。

为了节省能源，引入了工作循环，其中 GPU 仅在活动模式下运行总时间的 12.5%，其余时间完全关闭。 应用程序和用户看不到占空比，因为显示控制器与 GPU 时钟电源分离。 控制由 GPU 硬件和英特尔的图形驱动程序提供。

Broadwell 的 GPU 还支持 OpenCL 2.0。 包括共享虚拟内存。 由于英特尔没有像 AMD 的 HSA 这样的编程模型（CPU 和 GPU 内核应该在通用任务上协同工作），现在通过共享复杂的数据结构而不是在 CPU 之间共享更容易组合和更好地利用 CPU 和 GPU和 GPU - 必须来回复制内存。

根据 Heise 在线文章，许多用户报告了 Broadwell 处理器上的机器检查异常 (MCE)，尤其是在 Linux 上。 Ubuntu 14 似乎最常受到影响，Fedora 22 不太频繁。在 Windows 下也报告了系统性 Windows 崩溃（蓝屏）。 当您关闭 SpeedStep 时，问题通常会消失。

对于Broadwell一代，同样支持Haswell一代的Intel 9系列芯片组仍然可以使用。 其中，所有 Core i3/i5/i7-5xxx 型号都需要 Z97 和 H97，Broadwell-E (i7-6xxx) 型号需要新的 X99 芯片组。