Ohjetason rinnakkaisuus (ILP) on keskeinen tekijä nykyaikaisten suorittimien suorituskyvyn parantamisessa. Siihen kuuluu useiden ohjeiden suorittaminen samanaikaisesti läpiviennin maksimoimiseksi. ILP:n analysointi ja parantaminen edellyttää prosessorin arkkitehtuurin ymmärtämistä ja rinnakkaista toteutusta rajoittavien pullonkaulojen tunnistamista.

Analysoidaan ohjeen tasoa Rinnakkaisuus

ILP:n analysoimiseksi käytetään työkaluja, kuten suorituslaskureita ja profilointiohjelmistoja. Nämä työkalut mittaavat mittareita, kuten opetusta läpisyötössä, putkihyllyissä ja välimuistissa. Näiden mittareiden kuvioiden tunnistaminen auttaa paikantamaan vaiheita, joissa rinnakkaisuus on rajoitettu.

Opinto-ohjeriippuvuus on ratkaisevan tärkeää. Tietoon liittyvät vaarat, kuten luku- ja jälkikirjoitus (RAW), voivat estää ohjeiden samanaikaisen toteuttamisen. Myös haaraohjeista johtuvat valvontariskit vaikuttavat ILP:hen ottamalla käyttöön kojuja.

ILP:n kehittämisstrategiat

Useat tekniikat voivat parantaa ILP:tä nykyaikaisissa suoritinjärjestelmissä. Tilaamaton suoritus mahdollistaa ohjeiden käsittelyn resurssien tullessa saataville, mikä vähentää riippuvuuksista aiheutuvia kojuja. Spekulatiivinen suoritus ennustaa haaran tuloksia putkiston pitämiseksi täytettynä.

Koostajan optimointi on myös tärkeää. Ohjeiden uudelleenjärjestäminen, riippuvuussuhteiden minimointi ja kiertelemättömät silmukkat voivat lisätä rinnakkaisuutta. Laitteiston ominaisuudet kuten rekisterin uudelleennimeäminen auttavat poistamaan vääriä riippuvuuksia, parantaa ILP:tä entisestään.

Optimoinnin avaintekniikat

  • Ohjeen uudelleenjärjestäminen:[] Ohjeiden uudelleenjärjestäminen vaarojen vähentämiseksi.
  • Loop Unrolling:[] Laajennetaan silmukoita, jotta saadaan käyttöön useampia rinnakkaisia ohjeita.
  • Rekisteröidy Renaming:[ Käyttämällä ylimääräisiä rekistereitä välttää vääriä riippuvuuksia.
  • Branch Ennuste: [ Ennustus haara tuloksia minimoida kojut.
  • Out-of-Troll: Toteutetaan ohjeita, koska resurssit ovat saatavilla.