Микропроцессоры фирмы AMD 3 страница

Перед тем, как попасть в соответствующий вычислительный блок, поступающий поток RISC-команд задерживается в буфере (Instruction Control Unit), который рассчитан на 72 инструкции.

Для эффективной работы с программами таблица предсказания переходов имеет размер 2048 ячеек, в которых сохраняются предыдущие результаты выполнения логических операций. На основании этих данных процессор прогнозирует их результаты при их повторном выполнении. Благодаря этому Athlon правильно предсказывает результаты ветвлений где-то в 95% случаев.

Блок целочисленных вычислений имеет три конвейера для исполнения целочисленных команд (Integer Execution Unit). Это позволяет процессору исполнять три целочисленные инструкции одновременно. Оптимальной глубиной конвейера для процессоров с современными скоростями считается 9 стадий. Увеличение этого числа приводит к ускорению процесса обработки команд, так как скорость работы конвейера определяется работой самой медленной его стадии. Однако, в случае слишком большого конвейера при ошибках в предсказании переходов оказывается, что большая часть работы по исполнению команд, уже вошедших на конвейер выполнена напрасно. Его приходится очищать и начинать процесс заново. Потому в Athlon глубина целочисленных конвейеров составляет 10 стадий, что близко к оптимуму.

Блок FPU, предназначенный для обработки вещественных чисел, имеет существенные отличия от предыдущих процессоров AMD, которые в K6, K6-2 и K6-3 были неконвейеризированными. Это приводило к тому, что хотя многие операции с плавающей точкой в FPU от AMD выполнялись за малое число тактов, но общая производительность была низкой, так как следующая вещественная операция не могла начать выполняться до завершения предыдущей.

В Athlon арифметический сопроцессор имеет конвейер глубиной 15 стадий и объединяет в себе три блока: один для выполнения простых операций типа сложения, второй - для сложных операций типа умножения и третий - для операций с данными. Благодаря такому разделению работы Athlon может выполнять одновременно по две вещественночисленные инструкции.

Некоторые изменения произошли с выполнением MMX-операций. В процессоре добавлено несколько инструкций по нахождению среднего, максимума и минимума и пересылкам данных. Если обратить внимание на архитектурные особенности, то в Athlon имеется по два блока MMX, потому в нем может выполняться одновременно пара MMX - инструкций.

Блок 3DNow! в Athlon подвергся также сильным изменениям. Хотя его архитектура и осталась неизменной - два конвейера обрабатывают инструкции, работающие с 64-битными регистрами, в которых лежат пары вещественных чисел одинарной точности, набор команд расширен до 45 команд. Новые операции должны не только позволить увеличить скорость обработки данных, но и позволить задействовать технологию 3DNow! в таких областях, как распознавание звука и видео, а также при работе в глобальной сети. Кроме этого, были добавлены и инструкции для работы с данными, находящимися в кэш-памяти.

Дата добавления: 2015-06-04