Суперскалярный процессор

Суперскалярный процессор может самостоятельно выполнять несколько инструкций за один раз в течение одного такта.Он включает избыточные ресурсы исполнения,например,несколько плавающих точек единиц,arithmetic logic узлов и целочисленные шрифты.Этот тип процессора предназначен для параллельных вычислений и выполнения задач без специального программного обеспечения.Это может повысить скорость выполнения многих ресурсоемких приложений путём манипулирования и изменяя кода.Суперскалярный процессор часто используется в нескольких классах компьютеров,в том числе серверах,настольных компьютерах и даже ноутбуках.

Хотя некоторые аспекты архитектуры использовались в процессорах,начиная с 1960-х годов,правда о суперскалярных процессорах не была освобождена значительно позже.Некоторые Reduced Instruction Set Computing (RISC) процессоры,проданные в конце 1980-х и начале 1990-х годов были суперскалярными процессорами.Их простые ядра и фиксированная длина указаний, диспетчеризация и планирование параллельных инструкций,выполнялись относительно легко.Многие не RISC-процессоры,изготовленные с конца 1990-х годов, имели суперскалярную архитектуру.Суперскалярный процессор встроенный с низким энергопотреблением,работает и в сочетании с другими специализированными процессорами часто как исключение, другие аспекты оптимизации их конструкции вместо параллельного выполнения.

Некоторые процессоры могут совместно использовать один трубопровод с инструкциями из нескольких потоков выполнения, известный как супер-threading.Если функциональный блок находится в режиме ожидания, потому что он находится в состоянии ожидания по настоящее время потока выполнения,он может одновременно выполнять инструкции из другого потока.Эта методика помогает в полной мере использовать суперскалярный процессор,но не так эффективно,как одновременная многопоточность (SMT). Один суперскалярный процессор может с помощью SMT выполнять несколько инструкций из нескольких потоков одновременно.Одновременно выполняющиеся потоки могут конкурировать с системой и ресурсами процессора, что может привести к замедлению системы.

Процессоры с многоступенчатыми трубопроводами могут одновременно выполнять несколько инструкций,когда они находятся на разных стадиях исполнения.В отличие от этого,ряд инструкций может выполняться на той же стадии,одновременно суперскалярным процессором.Хотя есть большое сходство между этим типом процессоров и многоядерными процессорами,но они не совпадают.Многоядерный процессор в одном устройстве содержит несколько процессоров,называемых ядра.Каждое ядро многоядерного процессора,как правило,суперскалярный процессор и может включать несколько параллельных трубопроводов.

Ключевая особенность суперскалярного процессора является его способность выполнять программный код.Чтобы сделать это,ему должны быть известны какие-либо инструкции в зависимости от других.Если инструкция влияет на результаты или использует ресурсы другого процессора,весьма вероятно, что два процесса не должны выполняться параллельно.Существуют методы, чтобы устранить некоторые виды зависимостей, но другие должны отложить обработку до тех пор, пока ресурсы доступны.

Если в системе происходит прерывание,out-of-order execution также должны быть в состоянии гарантировать надлежащее содержание регистров,флагов и других ресурсов.В этом случае система должна выглядеть так же, как если бы код был выполнен последовательно, как было задумано.Ещё одно соображение заключается в том,как многие команды процессора,которые необходимо изучить,чтобы найти возможности для параллельного выполнения.Чем больше число,тем эффективнее может быть исполнение.Это также включает в себя выполнение инструкций на другой стороне каждого процессора в исследуемом коде.

[share-locker locker_id=»efca9b9de0a3f239a» theme=»blue» message=»Если Вам понравилась эта статья,нажмите на одну из кнопок ниже.СПАСИБО!» facebook=»true» likeurl=»CURRENT» vk=»true» vkurl=»CURRENT» google=»true» googleurl=»CURRENT» tweet=»true» tweettext=»» tweeturl=»CURRENT» follow=»true» linkedin=»true» linkedinurl=»CURRENT» ][/share-locker]