🗊Презентация Организация ЭВМ и систем. VLIW архитектура. Особенности IA – 64. Особенности EPIC. (Леция 7)

Организация ЭВМ и систем Лекция № 7 VLIW архитектура Особенности IA – 64 Особенности EPIC

Предложенные в IA – 64 архитектурные идеи близки к концепции VLIW (Very Large Instruction World – сверх большое командное слово). Предложенные в IA – 64 архитектурные идеи близки к концепции VLIW (Very Large Instruction World – сверх большое командное слово). VLIW -это набор команд, реализующий горизонтальный микрокод. Несколько (4-8) простых команд упаковываются компилятором в длинное слово. Такое слово соответствует набору функциональных устройств. VLIW архитектуру можно рассматривать, как статическую суперскалярную архитектуру. Имея ввиду, что распараллеливание кода производится на этапе компиляции, а не динамически во время исполнения. То есть, в машинном коде VLIW присутствует явный параллелизм.

В IA – 64 2 нововведения по сравнению с RISC процессорами: В IA – 64 2 нововведения по сравнению с RISC процессорами: Применение технологии явного параллелизма на уровне команд (EPIC – Ecplicitly Parallel Instruction Computing). Применение предикатных вычислений. Предикаты – способ обработки ветвлений (условных переходов).

Особенности EPIC Большое количество регистров. Масштабируемость архитектуры до большого количества функциональных устройств. Это свойство представители фирмы Intel и HP называют «наследственно масштабируемый набор команд». Явный параллелизм в машинном коде. Поиск зависимостей между командами производит не процессор, а компилятор. Предикация. Команды из разных ветвей условного Ветвления снабжаются предикатными полями (полями условий) и запускаются параллельно. Загрузка по предположению. Данные из медленной основной памяти загружаются заранее.

Описание IA - 64 Регистры IA – 64: 128 64-разрядных регистров общего назначения. 128 80-разрядных регистров вещественной арифметики. 64 1-разрядных предикатных регистров. Формат команды IA – 64: Идентификатор команды. Три 7-разрядных поля операндов – 1 приемник и 2 источника. Особые поля для вещественной и целой арифметики. 6-разрядное предикатное поле (64=2^6). Предикация Загрузка по предположению

Архитектура Е2К (реализована в суперкомпьютере Эльбрус 3) В E2K используются команды переменной длины. Общий формат команд E2K представлен на рисунке. Команда E2K состоит из слогов длиной 32 разряда каждый. Число этих слогов может меняться от 2 до 16, причем данную архитектуру можно еще расширить – до 32 слогов. Любая команда всегда включает 1 слог заголовка и еще от 1 до 15 слогов, указывающих на операции, которые могут выполняться параллельно. Слог заголовка содержит информацию о структуре команды и ее длине, что облегчает дешифрацию команды переменной длины. Применение заголовка позволяет не проводить предварительного декодирования команд перед их помещением в кэш команд.

Сравнительные характеристики E2K и Alpha 21264

Вопросы для самоконтроля Основные особенности VLIW архитектуры. Что нового появилось в архитектуре IA – 64 по сравнению с RISC процессорами. Архитектурные особенности EPIC. Что представляют собой команды переменной длины? Где они используются? Перечислите особенности архитектуры E2K.