在处理器的存取单元方面，Sandy Bridge的Reservation Station容量从Nehalem的36项目提升到了54项目，增加了50%，乱序执行窗口的扩大可以提升处理器的乱序执行能力。
针对AVX的最新的命令编码系统，Sandy Bridge所带来的融合了乘法的双指令支持。从而可以更加容易地实现512bits和1024bits的扩展。Sandy Bridge允许256-bit AVX指令借用128-bit的整数SIMD数据路径，在最小的核心面积上可以实现双倍的浮点吞吐量，每个时钟可以进行两个256-bit AVX操作。
Sandy Bridge在三级缓存访问方式上也有重大改进。得益于Sandy Bridge的环形总线设计，CPU核心和GPU核心可以完美的共享高速三级缓存，每个核心、每一块三级缓存(LLC)、集成图形核心、媒体引擎、系统助手(System Agent)都在这条线上拥有自己的接入点。
Sandy Bridge采用CPU、GPU共享L3设计
Sandy Bridge采用环形总线设计
Sandy Bridge全新System Agent系统助手
这条环形总线由四条独立的环组成，分别是数据环(DT)、请求环(QT)、响应环(RSP)、侦听环(SNP) 。每条环的每个站台在每个时钟周期内都能接受32字节数据，而且环的访问总会自动选择最短的路径，以缩短延迟。随着核心数量、缓存容量的增多，缓存带宽也随时同步增加，因而能够很好地扩展到更多核心、更大服务器集群。
Sandy/Ivy Bridge架构服务器CPU接口
Sandy Bridge服务器和工作站CPU接口
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接口方面，Sandy Bridge架构下的不同产品采用了不同的CPU接口。具体来说，定位于入门级单路服务器市场的Sandy Bridge-DT，采用了LGA1155接口（Sandy Bridge Socket H2）。Sandy Bridge-EN则采用了LGA1356接口（Sandy Bridge Socket B2），用于高性能服务器和工作站的Sandy Bridge-EP则采用LGA2011接口（Sandy Bridge Socket R）。
