Серверы корпоративных баз данных


Параллелизм на уровне выполнения


В предыдущем разделе мы рассмотрели средства конвейеризации, которые обеспечивают совмещенный режим выполнения команд, когда они являются независимыми друг от друга. Это потенциальное совмещение выполнения команд называется параллелизмом на уровне команд. В данном разделе мы рассмотрим ряд методов развития идей конвейеризации, основанных на увеличении степени параллелизма, используемой при выполнении команд. Мы начнем с рассмотрения методов, позволяющих снизить влияние конфликтов по данным и по управлению, а затем вернемся к теме расширения возможностей процессора по использованию параллелизма, заложенного в программах.

Для начала запишем выражение, определяющее среднее количество тактов для выполнения команды в конвейере:

CPI конвейера = CPI идеального конвейера +

+ Приостановки из-за структурных конфликтов +

+ Приостановки из-за конфликтов типа RAW +

+ Приостановки из-за конфликтов типа WAR +

+ Приостановки из-за конфликтов типа WAW +

+ Приостановки из-за конфликтов по управлению

CPI идеального конвейера есть не что иное, как максимальная пропускная способность, достижимая при реализации. Уменьшая каждое из слагаемых в правой части выражения, мы минимизируем общий CPI конвейера и таким образом увеличиваем пропускную способность команд. Это выражение позволяет также охарактеризовать различные методы, которые будут рассмотрены в этой главе, по тому компоненту общего CPI, который соответствующий метод уменьшает. На рисунке 3.11 показаны некоторые методы, которые будут рассмотрены, и их воздействие на величину CPI.

Метод Снижает
Разворачивание циклов Приостановки по управлению
Базовое планирование конвейера Приостановки RAW
Динамической планирование с централизованной схемой управления Приостановки RAW
Динамическое планирование с переименованием регистров Приостановки WAR и WAW
Динамическое прогнозирование переходов Приостановки по управлению
Выдача нескольких команд в одном такте Идеальный CPI
Анализ зависимостей компилятором Идеальный CPI и приостановки по данным
Программная конвейеризация и планирование трасс Идеальный CPI и приостановки по данным
Выполнение по предположению Все приостановки по данным и управлению
Динамическое устранение неоднозначности памяти Приостановки RAW, связанные с памятью
<


Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин