przez Diana Caisaguano 3 lat temu
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Procesadores Superescalares
przez Diana Caisaguano 3 lat temu
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IBM RISC System RS/6000
Un sistema RS/6000 de 62,5 MHz ejecutó el benchmark LINPACK (Gaussian eliminación) a una tasa de 104 MFLOPS y tiene un pico teórico rendimiento de 125 MFLOPS. La estación de trabajo HP 9000/735 tiene una frecuencia de 99 MHz. Procesador superescalar HP-PA. Esta máquina ejecuta el LINPACK punto de referencia en 107 MFLOPS, con un rendimiento máximo teórico de 198 MFLOPS.
La unidad entera es de cuatro etapas.
MIPS R10000: Pipeline
Sin depender necesariamente en gran medida de la reingeniería de compiladores y del código ensamblador ajustado a mano.
MIPS R10000
Sistema de memoria jerárquico y sin bloqueos.
Obtiene y decodifica cuatro instrucciones por ciclo y las envía de forma dinámica a cinco unidades de ejecución de baja latencia y canalización completa.
Multi-Threading (cont)
-INTEL HyperThreading (Pentium 4 HTT). Según Intel mejora 30%. -Simultaneus Multithreading (SMT) Power, SPARC. -P4x2 (S=1.3), Power5 x2, SPARC x4 (x8).
Evitar que el procesador quede detenido ante un cache-miss: continúa ejecutando el otro thread.
Multi-Threading
Históricamente ayudaban al scheduler del SO a realizar el time slice (en el caso de un monoprocesador) o a distribuir la carga (multiprocesadores).
Create your own checklists and add a link to them.
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Técnicas de optimización
Renombrado de registros
Política de emisión desordenada de instrucciones con ventana de ejecución
Emisión desordenada (implica la anterior).
Finalización desordenada.
Duplicación de recursos
Clasificación de las dependencias de datos
Conflictos de almacenamiento que pueden solucionarse con más registros (internos de la CPU, usualmente x2) (Register renaming):
Dependencias artificiales
Son intrínsecas del programa y no pueden eliminarse. RAW. Tracking.
Dependencias verdaderas
Conflictos en los recursos
Create or attach checklist.
Impiden que las instrucciones puedan reordenarse.
Existe cuando dos instrucciones utilizan el mismo registro.
La verificación de la dependencia de datos hace crecer mucho la complejidad del dispatcher, limitando la implementación a un máximo de 4.
Dependencia de datos
El salto retardado es eficiente en RISC pero no en superescalares CISC, ya que hay que insertar varias instrucciones en la ventana.
Predicción estática (PowerPC 601) o dinámica (PowerPC 620).
Dependencia de control
Duplicación de recursos.
Similares a los riesgos estructurales de los cauces.
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Ciclo de instrucción
FINALIZACION (commit)
El resultado es confirmado en su destino.
EJECUCION (execute)
En diferentes unidades funcionales.
En paralelo.
VENTANA DE EJECUCION = ENCOLADO (dispatch) y EMISION (issue)
Identificación de las instrucciones de la cola que están listas para comenzar su ejecución.
DECODIFICACION (decode)
Determinación de la operación, localización de operandos y localización del resultado.
Predecodificación entre la memoria y el cache para identificación de saltos.
CAPTACION (fetch)
Utilizan técnicas de predicción de saltos y ejecución especulativa.
Múltiples instrucciones son captadas simultáneamente.
Paralelismo
Paralelismo a nivel de la máquina (MLP)
Es una medida de la capacidad del procesador para sacar partido del ILP.
Paralelismo a nivel de las instrucciones (ILP)
Las dependencias de datos son críticas en este contexto.
As soon as you know the date for an exam, make a revision plan so that you will be ready on the day.
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task
La solución superescalar es una forma de aumentar las prestaciones por encima de este límite.
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Divide cada etapa en dos y utilizando un reloj interno del doble de frecuencia.
What resources will you need for revision?
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Aumenta el número de instrucciones en el cauce en un determinado instante.
What topics might be included in the exam? Make sure you have an accurate list and know which are your strongest and weakest areas.
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La supersegmentación consiste en dividir las etapas de un cauce un sub etapas.
Identify the exam subject and number clearly so there is no confusion.
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Paper IEEE
AMD K5 (x86).
Alpha 21164.
MIPS R10000.
MIPS R10000 y UltraSPARC-II
Ver Stallings
Eliminados en la 6ta. ed
Pentium II
Arquitectura x86.
Es un microprocesador diseñado por Intel.
Pentium
2 unidades de enteros, 1 unidad de punto flotante.
Emisión en orden y 3 unidades de ejecución independientes.
PowerPC 604
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1 unidad de punto flotante. Emisión en orden. Renombrado de registros.
Set 3 important things to achieve next week.
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3 unidades de enteros.
Review your progress with exam revision against plans. If you are falling behind, take action early.
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1 unidad de carga almacenamiento.
Review your progress with coursework against plans. If you are falling behind, then take action early.
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6 unidades de ejecución independientes (1 unidad de procesamiento de saltos.
Review upcoming deadlines for coursework submissions and make sure you are on track with them.
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PowerPC 601
Add here your to-dos for the day!
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Nombre original de la arquitectura de computadoras de tipo RISC.
Write down your top 3 tasks from your coursework and revision plans.
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