Superscalar-prosessorit on suunniteltu suorittamaan useita ohjeita kellon sykliä kohti, mikä lisää yleistä suorituskykyä. Teoreettisen maksimisuorituksen laskeminen edellyttää niiden arkkitehtuurin ja ohjeenkäsittelyn ymmärtämistä.

Supersclar-arkkitehtuurin ymmärtäminen

Superscalar-prosessori voi antaa useita ohjeita samanaikaisesti käyttämällä useita suoritusyksiköitä. Sen läpimeno riippuu tekijöistä, kuten suoritusyksiköiden lukumäärästä, ohjeriippuvuudesta ja putkistovaiheista.

Throughput-laskennan keskeiset tekijät

Suurimman sallitun syöttömäärän kannalta tärkeimpiä tekijöitä ovat:

  • Toteutusyksiköiden lukumäärä:[ Määrittää, kuinka monta ohjetta voidaan käsitellä samanaikaisesti.
  • Ohjeseos:[] Eri opetustyyppien osuus vaikuttaa rinnakkaisuuteen.
  • Piperliinisyvyys:[ Syvemmät putket voivat aiheuttaa viivästyksiä, mikä vähentää läpivientiä.
  • Ohjeriippuvuus:[] Tietovaara voi rajoittaa rinnakkaista toteutusta.

Teoreettisen maksimivirran laskeminen

Suurinta mahdollista suoritusta voidaan arvioida jakamalla suoritusyksiköiden lukumäärä ohjeiden käsittelyyn tarvittavalla kellonkierron määrällä olettaen ihanteelliset olosuhteet, joissa ei ole riippuvuuksia tai vaaroja. Esimerkiksi jos prosessorissa on 4 suoritusyksikköä ja se voi antaa 4 ohjetta sykliä kohti, teoreettinen maksimi on 4 ohjetta sykliä kohti.

Matemaattisesti se voidaan ilmaista seuraavasti:

Enimmäismäärä: Teloitusyksiköiden lukumäärä / syklit ohjetta kohti