超标量
简明扼要入门:
乱序执行(Out-of-order execution)是现代超标量处理器(Microprocessor)一个很重要的特性。
指令集在Instruction window内虽然是投机性执行(Speculative execution)的, 但是window之外,还是按program 循序执行的。
对于相关的算法还有有必要了解一下。第一个算法是 Tomasulo algorithm,IBM是POWER1第一个使用改算法的处理器。
算法具体描述及其硬件设计见:Design and Evaluation of a RISC Processor with a Tomasulo Scheduler。
相关论文:
- Advanced Computer Architecture (0630561) Lecture 13 Superscalar Architectures Prof. Kasim M. Al-Aubidy Computer Eng. Dept.
- Superscalar Organization Stony brook University, Instructor: Nima Honarmand
- An Introduction To Very-Long Instruction Word (VLIW) Computer Architecture
- Lecture 26: VLIW & Superscalar
- SUPERSCALAR ARCHITECTURE.ppt
相关教学视频讲义:
- 北京大学计算机公开课
- 西安交通大学 计算机系统结构 (详细介绍了Tomasulo_algorithm)
简单多发射pipeline图
1. 来自wiki
Simple superscalar pipeline.
By fetching and dispatching two instructions at a time,
a maximum of two instructions per cycle can be completed.
(IF = Instruction Fetch, ID = Instruction Decode,
EX = Execute, MEM = Memory access,
WB = Register write back,
i = Instruction number, t = Clock cycle [i.e., time])
2. 单发和双发的对比
常见的多标量处理器架构图
1. power 8
2. CPU Architecture Inside Gemini Lake
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