Формирование потока команд с изменением последовательности

Процессы распределения, переименования, планировки и вывода данных в процессе конвейерного выполнения макроопераций в МА Sandy Bridge подверглись самой значительной переработке.

►Реализация алгоритма исполнения инструкций с изменением последовательности в предыдущих МП Intel Core использовала буфера переупорядочивания - ROB (reorder buffer), который также служил для восстановления последовательности инструкций.

По структуре этот буфер представлял собой матрицу с записями всех исполняемых в данный момент инструкций, а также гигантский массив виртуальных данных со значениями регистров и информацией о перемещениях между регистрами.

►Теперь, в МА Sandy Bridge, результаты отслеживания и переименования микроопераций фиксируются с помощью физического регистрового файла PRF (physical register file), как в Pentium 4 и также характерного для многих Out-of-Order архитектур вроде AMD Bulldozer/Bobcat, IBM POWER, но отсутствующего в предыдущих ядрах Nehalem.

►А на буфер же переупорядочивания ROB в Sandy Bridge возложена только функция «трассировки» инструкций, обрабатываемых в данный момент времени, в то время как функции хранения данных возложены на независимый физический регистровый файл PRF.

Т.е. факт исполнения операции в Out-of-Order в Sandy Bridge приводит только к тому, что регистр указывает на иное значение в PRF, а не к переносу данных, как при использовании только буфера переупорядочивания.

♦Распределение про-цессов между двумя структурами вместо одной в конечном итоге значительно разгружает буфер переупорядочивания

Изменились характе-ристики тради-ционных модулей Out-of-Order:

- буфер переупорядочивания способен обрабатывать до 168 микроопераций одновременно;

- целочисленный физический регистровый файл хранит 160 отдельных 64-битных записей;

- физический регистровый файл для векторно-вещественных данных с плавающей запятой хранит 144 56-битных записи, то есть регистры YMM с новыми векторными x86-64 командами AVX целиком.

Дата добавления: 2014-01-15