Superscalar-prosessorit on suunniteltu suorittamaan useita ohjeita kellon sykliä kohti, mikä lisää suorituskykyä. CPU-syklin ajan laskeminen edellyttää erilaisten tekijöiden, kuten ohjeviiveen, putkivaiheiden ja laitteistorajoitusten analysointia. Tämä artikkeli tarjoaa vaihe vaiheelta opas määrittää syklin ajan tällaisissa prosessorit.

Komponenttien ymmärtäminen

Superskalarprosessorin sykliaika riippuu useista avainkomponenteista:

  • Ohjeen pituus:[ Ohjeen täyttämiseen tarvittavien jaksojen määrä.
  • Pipeliinisyvyys: [] Vaiheiden määrä opetusputken.
  • Kovaohjelmistojen rajoitteet:[ tekijät, kuten datan vaarat, resurssihäiriöt ja muistin käytön viiveet.

Vaihe 1: Määritä korkein ohjeen tiheys

Tunnista opetus maksimilatenssilla. Tämä latenssi asettaa usein alemman rajan sykliajalle, koska sitä seuraavat ohjeet eivät voi valmistua tätä rajaa nopeammin.

Vaihe 2: Analysoi putkijohtovaiheet

Laske putkiston kokonaisvaihemäärä. Syklin ajan on oltava vähintään niin pitkä kuin hitain vaihe asianmukaisen synkronoinnin varmistamiseksi putkiston läpi.

Vaihe 3: Hardware rajoitteet

Tarkastellaan datan vaaroista, resurssikonflikteista ja muistin käytöstä aiheutuvia viivästyksiä. Nämä tekijät voivat aiheuttaa katkoksia tai viivästyksiä, mikä vaikuttaa optimaaliseen sykliaikaan.

Lopullinen laskelma

Syklin aika määritetään ottamalla maksimi seuraavista:

  • Pisin ohjeviive jaettuna samanaikaisesti suoritettavien ohjeiden määrällä.
  • Hidaimman putkivaiheen kesto.
  • Lisäviiveitä laitteistorajoitteista.

Matemaattisesti se voidaan ilmaista seuraavasti:

Sivuaika = max (Ohje Latency / Parallelism, Hidain putkivaihe, Laitteiston viivästymiset)