《多指令流出技術(shù)》ppt課件(文件)
【正文】 ,R1,40 SD 8(R1),F20 BNEZ R1,LOOP 。 。由這條超長(zhǎng)指令去控制 VLIW處理機(jī)中多個(gè)互相獨(dú)立工作的功能部件 ,每個(gè)操作段控制一個(gè)功能部件 ,相當(dāng)于同時(shí)執(zhí)行多條指令 . 2022年 5月 26日 VLIW處理機(jī)是一種單指令多操作碼多數(shù)據(jù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) VLIW處理機(jī)用一條長(zhǎng)指令實(shí)現(xiàn)多個(gè)操作的并行執(zhí)行，以減少對(duì)存儲(chǔ)器的訪問。store result SUBI R1,R1,8 。 i++) x(i) = x(i) + s。7 個(gè)流水段的訪問存儲(chǔ)器流水線 ( 0 ) (1) (2) (3) (4) (5) (6)IF S W A P I0 I1 AC TB HMAC ： ABOX 計(jì)算有效數(shù)據(jù)地址； TB ：查數(shù)據(jù)快表；HM ：寫讀數(shù)緩沖棧，數(shù)據(jù) Cache 命中 / 不命中檢測(cè)。 指令 Cache （ 8K B ）轉(zhuǎn)移歷史表區(qū)號(hào) 指令 地址總線E B O X IB O X F B O X 34 位乘法器 預(yù)取器乘法器 /加法器資源沖突檢測(cè)加法器移位器PC 計(jì)算 數(shù)據(jù)總線邏輯單元 指令快表除法器 1 2 8 位流水線控制定點(diǎn)寄存器堆（ 32 64 ）浮點(diǎn)寄存器堆（ 32 64 ）AB O X總線接口部外部 Cache寫數(shù)緩沖器 地址發(fā)生器 數(shù)據(jù)快表 讀數(shù)緩沖器 控制件數(shù)據(jù) Cache （ 8K B ）區(qū)號(hào) 數(shù)據(jù)Alpha 21064 處理機(jī)結(jié)構(gòu)除法器2022年 5月 26日 ? Alpha 21064處理機(jī)共有 三條指令流水線 ， (1)整數(shù)操作流水線為 7個(gè)流水段，其中， 取指令為 2個(gè)流水段 分析指令為 2個(gè)流水段 運(yùn)算為 2個(gè)流水段 寫結(jié)果 1個(gè)流水段 (2)訪問存儲(chǔ)器流水線為 7個(gè)流水段， (3)浮點(diǎn)操作流水線分為 10個(gè)流水段，其中， 浮點(diǎn)執(zhí)行部件 FBOX的延遲時(shí)間為 6個(gè)流水段。如果資源和相關(guān)性允許， IBOX就把兩條指 令同時(shí)發(fā)射給 EBOX、 ABOX和 FBOX三個(gè)執(zhí)行部件中的兩個(gè)。 譯碼 數(shù)據(jù) Cache 標(biāo)志 標(biāo)志 指令 Cache 譯碼 存入 緩沖／對(duì)準(zhǔn)器 IBU S 寫入緩沖器 數(shù)據(jù) 標(biāo)志 地址 DBUS 系統(tǒng)控制 浮點(diǎn) 存儲(chǔ)管理部件 寄存器堆 指令快表 浮點(diǎn)流水線專用通路 指令 C ache 控制 快表 TLB 浮點(diǎn)控制寄存器 D V A IV A 浮點(diǎn)乘法部件 地址部件 浮點(diǎn)除法部件 數(shù)據(jù) C ache 控制 程序計(jì)數(shù)器 浮點(diǎn)加法部件 流水線 通用寄存器堆 轉(zhuǎn)換部件 控制 算術(shù)邏輯部件 ALU 求平方根部件 裝入對(duì)準(zhǔn)器 / 存入驅(qū)動(dòng)器 整數(shù)乘法／除法部件 MIPS R4000 超流水線處理機(jī)結(jié)構(gòu) 2022年 5月 26日 MIPS R4000 處理機(jī)的流水線操作 IF IS RF EX DF DS TC WB 指令 指令譯碼 C ache 數(shù)據(jù) 寄存 讀寄存器堆 A LU C ache 標(biāo) 志 檢 驗(yàn) 器堆 I F ：取第一條指令； IS ：取第二條指令； RF ：讀寄存器堆，指令譯碼； EX ：執(zhí)行指令； DF ：取第一個(gè)數(shù)據(jù)； DS ：取第二個(gè)數(shù)據(jù)； TC ：數(shù)據(jù)標(biāo)志檢驗(yàn)； W B ：寫回結(jié)果 MIPS R4000 正常指令流水線工作時(shí)序 主時(shí)鐘周期 當(dāng)前 CPU 周期 IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS
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