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    我们都知道：虽然AMD在K8系统架构方面，大胆创新，采取了许多新技术。然而，K8系统架构的变革，归根到底，还是为处理器内核服务，如果这一部分不作出改进，性能上的提升，也只能是一纸空文。

    首先，我们来看一张K8核心的Athlon64（FX）与K7核心处理器的内部架构对比图：

Athlon64（FX）与K7内部架构对比（点击放大）

    图中可见，表面上看，新的核心和K7相比总体上变化并不大，同样的3个负责整数运算的ALU、AGU单元，同样的3个负责浮点、3DNOW等多媒体指令运算的浮点单元。如果不考虑新的64位指令执行状况，基本上两者处理数据的流程将非常相似。

    但是较为仔细地了解了新核心的内部结构后，你会发现即使对于32位指令的执行来说，虽然他和K7相比外貌相似，实际上还是存在几处较为明显的区别的。

    我们首先从前端的缓存部分入手吧：

缓存部分的改进：

    一级缓存、二级缓存部分，Athlon64（FX）同K7核心相比，除了将二级缓存容量统一提升到1MB，二级缓存位宽相比K7核心的64bit倍增为128+12bit之外，并没有在结构上作出太大的变动。

    然而，CPU中另一类重要缓存---主管内存地址翻译的TLB的相关参数，却在Athlon64（FX）中相对K7处理器做出了较大的变动。

    为了使大家更透彻地理解TLB的参数变化对CPU性能的影响，关于TLB的原理，我们作出如下的简要介绍：

    TLB的英文全名为：Translation Lookaside Buffer，我们可以翻译为旁路转换缓冲，也可以把它理解成页表缓冲，因为它里面其实存放的是一些页表文件（虚拟地址到物理地址的转换表）。

    首先我们需要知道的是：TLB和我们熟悉的一级、二级缓存并没有本质的区别，二者都属于缓存一类，他们的区别在于所缓存的内容不同。我们知道，同CPU在内存中存取数据时先查找一级、二级缓存中是否存在所需的数据相同；当处理器要在内存中寻址数据时，它也不是直接到内存的物理地址里查找的，而是通过一组虚拟地址转换到主内存的物理地址，这样，就需要有一组将虚拟地址和物理地址对应起来的地址对应表格；通常，这个表格存放在内存中，TLB则负责缓存这个表格中的数据，而CPU需要寻址数据时，同样会优先在TLB中查找是否有需要的表格数据。这样，同一级、二级缓存尺寸和联合路数对处理器性能的影响相同，处理器的性能和寻址的命中率，进而同TLB的尺寸、联合路数有很大的关系了。对于寻址空间更大的K8，增加TLB条目数，改变TLB联合方式显然具有更重要的意义。

    回到正题，我们整理了AthlonXP 与Athlon64（FX）相关的TLB参数的不同之处，列出以下的表格，供大家参考：

    以下则是我们使用Wcpuid3.1a所测出的Athlon64FX51以及Athlon64 3200+的缓存相关信息：

图

    同时，在TLB控制机构方面，为了提高在程序间切换时的处理器性能，Athlon64（FX）也相应K7核心作出了一些变化。具体变化大家可以参考如下的Athlon64（FX）TLB机构图：

新的TLB控制机构（点击察看大图）