Mecanismos de Detecção de Instruções Dependentes em Arquiteturas Super Escalares

Anais do II Workshop em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho (WSCAD 2001) Pub Date : 2001-09-10 DOI:10.5753/wscad.2001.19125

G. P. Silva, Edilberto Fernandes

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Abstract

Apesar dos avanços tecnológicos, o número de instruções que são despachadas em paralelo pelos processadores super escalares atuais é ainda muito modesto. As técnicas de predição de desvio e a renomeação de registradores atenuam os efeitos das dependências de controle e de dados, que são os principais obstáculos para o aumento da largura de despacho. Este artigo trata da deteção automática da dependência de dados de instruções em máquinas super escalares de amplo despacho. Nós especificamos três mecanismos capazes de examinar as dependências de dados de um grande número instruções. Cada mecanismo tem uma cache especial que armazena as relações de dependência entre as instruções de um mesmo bloco básico. A suíte SPEC95 foi simulada por máquinas super escalares experimentais equipadas com esses mecanismos. Os resultados dos experimentos mostraram que nossos mecanismos de deteção são mais eficientes do que os existentes: reduzem a complexidade do hardware e tornam viável o despacho de um grande número de instruções em paralelo.

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尽管技术进步了，但目前超级标量处理器并行调度的指令数量仍然非常有限。偏差预测技术和寄存器重命名减轻了控制和数据依赖的影响，这是增加调度宽度的主要障碍。本文主要研究大调度超标量机器中指令数据依赖的自动检测。我们指定了三种能够检查大量指令的数据依赖关系的机制。每一种机制都有一个特殊的缓存，存储来自同一基本块的指令之间的依赖关系。用装有这些机构的实验超标量机对SPEC95套件进行了模拟。实验结果表明，我们的检测机制比现有的更有效:降低了硬件的复杂性，使大量指令并行调度成为可能。

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