インテルCPUのマクロフュージョン(Macro Fusion)

最終更新日 2024年01月25日

インテルCPUのマクロフュージョン(Macro Fusion)とは

基礎

インテルCPUのマクロフュージョンとは、複数のx86命令を1個のマイクロオプに集約する技術です。Core 2から搭載が始まりました。

あらゆるx86命令の組み合わせをマイクロオプに集約できるわけではなく、集約可能なx86命令の組み合わせを対象とします。

マクロオプスフュージョンではない

マクロフュージョンではなくマクロオプスフュージョンとする呼び方もありますが、マクロフュージョンが正しいです。マイクロオプスフュージョンと似ているのでマクロオプスフュージョンとしたかもしれませんが、これでは紛らわしいです。

デコードユニットで集約

命令キャッシュ    
↓x86命令1, x86命令2    
フェッチユニット    
↓x86命令1, x86命令2    
デコードユニット    
↓マイクロオプ    
スケジューラーユニット ROB
↓マイクロオプ  
ロードユニット
ストアユニット
演算ユニット
↓↑データ    
データキャッシュ

デコードユニットでx86命令をマイクロオプに変換しますが、ここで複数のx86命令を1個のマイクロオプに集約します。

マクロフュージョンのメリット

大雑把に言えば、マクロフュージョンのメリットは性能向上と消費電力の減少です。デコードユニットからスケジューラーユニットに転送するマイクロオプの数が減るため、その分を使用して別のマイクロオプを転送できます。別のマイクロオプはx86命令を変換したものなので、同時に変換できるx86命令の数が増えるとも言えます。デコードユニットからスケジューラーユニットに転送するマイクロオプの数が減るため、消費電力も減ります。スケジューラーユニットに格納するマイクロオプが減るので、その分を使用して別のマイクロオプを格納できます。スケジューラーユニットから演算ユニットに転送するマイクロオプの数が減るため、消費電力も減ります。

Core iから64ビット命令対応

Core 2の後継のCore iから、マクロフュージョンが64ビット命令にも対応します。従来は非対応でした。

出典

ASCII.jp:何もかも変わった新CPU!? Core i7 10の疑問 (2/3)(2008/11/22更新記事)
ASCII.jp:x86を高速化する切り札技術「命令変換」の仕組み (4/4)(2010/10/04更新記事)
ASCII.jp:インテルCPU進化論 パイプラインを大幅改良したCore 2 (4/4)(2012/08/27更新記事)


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