Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.251

Так как микрооперации выполняются вне исходной последовательности, сохранение в кэше первого уровня возможно только после пересортировки результатов всех команд, предшествующих команде сохранения. Такую пересортировку результатов с их трассировкой (отслеживанием того, где они находятся) выполняет блок пересортировки. В случае прерывания прекращается обработка всех команд, еще не прошедших пересортировку результатов; таким образом, обеспечивается соблюдение требования, согласно которому при прерывании должны быть завершены все команды до определенной точки в программе.

Если команда сохранения прошла пересортировку результатов, но предшествующие команды еще обрабатываются, из-за невозможности обновления кэша первого уровня результаты их выполнения передаются в буфер незавершенных команд. В этом буфере можно единовременно разместить до 24 команд сохранения. Если одна из последующих команд загрузки попытается считать сохраненные данные, она из буфера незавершенных команд будет перенаправлена непосредственно к команде, которая в этот момент еще не помещена в кэш данных первого уровня. Этот процесс называется перенаправлением для загрузки (store-to-load forwarding).

Итак, достаточно очевидно, что Pentium 4 обладает сложной микроархитектурой, проектное решение которой определено необходимостью поддержки унаследованного набора команд Pentium на современном RISC-ядре с высоким уровнем конвейеризации. Эта цель достигается путем деления команд Pentium на микрооперации, их кэширования и передачи (по три микрооперации за раз) конвейеру, где они выполняются с помощью нескольких АЛУ, которые в оптимальных условиях обрабатывают до шести микроопераций за цикл. Микрооперации выполняются с отклонением от исходной последовательности, но возвращаются и сохраняются в кэш-памяти первого и второго уровней в заданном порядке. Более подробные сведения о микроархитектуре NetBurst представлены в работе [94].

Микроархитектура процессора UltraSPARC III Си

Серия процессоров UltraSPARC, произведенная компанией Sun, — это реализация версии 9 архитектуры SPARC. На первый взгляд все модели очень похожи и различаются главным образом по производительности и цене. В то же время, на уровне микроархитектуры они существенно различаются. В этом разделе мы

обсудим процессор UltraSPARC III Си. Аббревиатура «Си» в названии модели говорит о том, что проводники микросхемы сделаны из меди — в отличие от алюминиевых проводников, применявшихся в предыдущих моделях. Сопротивление меди ниже сопротивления алюминия, за счет этого провода становятся тоньше, а быстродействие — выше.

UltraSPARC III Си — это 64-разрядная машина с 64-разрядными регистрами и 64-разрядным трактом данных, но в целях совместимости с машинами версии 8 (которые являются 32-разрядными) она может работать с 32-разрядными операндами, а программное обеспечение, написанное для 32-разрядных версий SPARC, изменять не нужно. Хотя во внутренней архитектуре машины используются 64 разряда, ширина шины памяти составляет 128 бит, аналогично процессору Pentium II с 32-разрядной архитектурой и 64-разрядной шиной памяти. В обоих случаях в одну систему устанавливаются шина и процессор разных поколений.