计算机体系结构：Chapter 5 ：ILP（指令级并行）

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本文深入探讨指令级并行（ILP）的概念，介绍了开发ILP的静态和动态方法。重点讲解了数据相关（Data Dependence）、名相关（Name Dependence）和控制相关（Control Dependencies）及其对流水线的影响，包括解决策略如换名技术和动态分支预测。此外，还讨论了超标量和超长指令字处理器在实现ILP中的作用。

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复习：流水线上的实际CPI（平均每条指令使用的周期数），等于理想流水线的CPI加上各类停顿引起的周期数的总和。
CPI流水线=CPI结构相关+CPI控制相关+CPIRAW+CPIWAR+CPIWAWCPI_{流水线}=CPI_{结构相关}+CPI_{控制相关}+CPI_{RAW}+CPI_{WAR}+CPI_{WAW}CPI流水线​=CPI结构相

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超标量体系结构_计算机体系结构——以动态调度、多发射和推测来开发ILP
weixin_39706367的博客
12-21 1283
本文翻译摘录自“ComputerArchitecture : A Quantitative Approach (6th Edition)”。到目前为止，我们已经看到了动态调度、多发射和推测等各种机制是如何单独工作的。本文将这三种技术结合在一起，得到一种非常类似于现代微处理器的微体系结构。为简单起见，我们只考虑每个时钟周期发射两条指令的发射速率，但其概念与每个时钟周期发射三条或更多条指令的...
指令级并行处理历史Instruction-level parallel processing history
05-04
Instruction-level parallel processing history, overview, and perspective.pdf 指令级并行处理历史
计算机系统结构复习（五）：ILP指令集并行
qq_43080609的博客
09-02 5252
计算机系统结构复习（五）：ILP指令集并行指令集并行和两种方式基本快相关与从冲突的关系循环展开循环展开的注意事项动态分支预测动态分支预测与静态分支预测的区别分支历史表BHT一位分支历史表二位分支历史表相关分支预测器竞赛预测器分支目标缓冲BTB动态调度记分牌算法（了解）Tomasulo 算法（了解）前瞻技术与带有前瞻的Tomasulo 算法（了解思想）多流出/多发射--超标量和超长指令字 P142 指令集并行和两种方式 ILP定义：当指令之间不存在相关，他们在流水线中可以重叠起来 并行执行，这种潜在的并行性称
操作系统基础知识介绍之并行技术（包括指令级并行和数据级并行以及线程级并行和请求级并行）
欢迎交流！
05-05 3193
流水线技术的原理是将一个指令的执行过程划分为若干个子过程，每个子过程称为一个流水段或流水级。一般来说，一个指令的执行过程可以分为以下五个流水段：取指（IF）：从存储器中读取指令，并将指令送入指令寄存器IR；同时更新程序计数器PC，指向下一条指令的地址。译码（ID）：对IR中的指令进行译码，确定操作码、操作数和功能；同时从寄存器文件中读取源操作数，并放入临时寄存器A和B中；如果有立即数，还要进行符号扩展，并放入临时寄存器Imm中。
computer architecture ILP instruction-level parallelism 体系结构中跟指令级并行相关的技术
load2006的专栏
10-16 1815
指令级并行的几种技术：       1.pipeline 指令流水线，将一个指令切分为多个步骤，某个时候，cpu可以执行多个指令的不同步骤，以增大cpu指令执行的吞吐量。指令流水线最早在risc cpu上提出。不过目前的intel的cisc cpu除了指令集的区别外，内部大部分物理结构跟risc基本一样了。          为增加流水线作业的速度和吞吐量，指令的乱序执行变得很重要。但是，
计算机系统结构考试：Chapter 6:Limits to ILP and SMT
Najlepszy的博客
11-29 977
ILP的限制在哪里？ 1、大量相互矛盾的研究 基准不同（比如Fortran语言和C语言的不同）、硬件的复杂度、编译器的复杂度 2、随着硬件预算的增加，ILP的可用性正逐渐减小 3、我们是否需要发明新的硬件/软件机制来保持处理器的性能曲线？ 什么是指令窗口 什么是线程级并行或多线程 什么是数据级并行 如何切换多线程 细粒度切换： 粗粒度切换： 什么是同时多线程 ...
【学习笔记：计算机体系结构】Chapter1：量化设计与分析基础
花落知多少
09-22 482
五种计算机： 个人移动设备（PMD） 桌面计算（Desktop） 服务器（Server） 集群/仓库级计算机（Cluster/WSC） 嵌入式计算机（Embedded computer） 并行方式： 数据级并行（DLP）：可以同时操作许多数据项 任务级并行（TLP）：创建一些能够单独处理但是大量采用并行方式执行的工作任务 开发应用并行的方式： 指令级并行（ILP） 向量体系结构和图形处理...
计算机系统结构考试重点：Chapter 2：Fundamentals
Najlepszy的博客
11-29 979
Why Such Change in such years？（性能、价格和功能） 性能：技术工艺的进步、计算机体系结构的进步，改进了低端系统的功能。 价格：开发更简单，容量更大。 功能：联网/局部互连技术的高速发展。 单核处理器时代的终结(End of the Uniprocessor Era) 四堵墙：处理器发展所面临的挑战，频率墙\功耗墙\存储墙\应用墙 ILP：指令级并行 TLP：线程级并行...
深入理解计算机系统架构：第5版定量方法
4. 指令级并行（ILP）：为了进一步提升处理器性能，现代处理器采用了指令级并行技术。这一部分可能讨论超标量处理器设计、动态调度、推测执行等概念，以及如何有效地提取和利用ILP。 5. 多核和多处理器系统：随着...
计算机体系结构-第五章-指令级并行
currycode
09-27 1万+
ILP instruction-level parallelism 5.1 指令级并行概念 5.1.1 指令级并行 指令级并行（ILP）指通过通过流水线等技术实现多条指令同时并行执行的并行技术 实现ILP主要的方法有： 依靠硬件动态发现和开发并行 依靠软件在编译时静态发现并行 5.1.2 指令间相关性 指令间的相关性限制了指令级的并行度，相关性主要分为（真）数据相关、名称相关和控制相...
指令级并行--计算机体系结构
qq_42824983的博客
08-31 5156
参考书：《计算机体系结构量化研究方法》 作者：John L. Hennessy 一、基本概念 几乎所有处理器都使用流水线来重叠指令的执行过程，以提高性能。由于指令可以并行执行，所以指令之间可能实现的这种重叠称为指令级并行（ILP）。 ILP大体有两种不同开发方法 1） 依靠硬件来帮助动态发现和开发并行 2） 依靠软件技术在编译时静态发现并行 基本块：一段顺序执行代码，除入口外没有其他转入分支，除出口外没有其他转出分支 对于一段指令可能相互依赖，所以在基本块中可以开发的重叠数量可能要少于基本块的平均大小，为了
计算机体系结构——4 指令级并行
我的的博客
12-06 1684
指令级并行
指令级并行（ILP）技术
毛毛雨下的博客
01-11 2250
指令级并行（ILP）技术超标量超级流水线超长指令字（VLIW）向量机（向量处理器）   如果程序中相邻的一组指令是相互独立的，即不竞争同一个功能部件、不相互等待对方的运算结果、不访问同一个存储单元，那么它们就可以在处理器内部并行地执行 超标量   超标量就是内置多条流水线，本质上是以空间换时间，需要考虑指令的依赖性。超级标量结构的cpu支持指令级并行，每个周期可以发射多条指令(2-4条居多)，这样，可以使得cpu的IPC(InstructionPer Clock) > 1, 从而提高cpu处理速度。超
计算机系统结构 第三章：指令级并行
weixin_53350545的博客
11-27 2846
半成品
第3章 指令级并行及其利用
weixin_47955824的博客
10-24 1047
本章首先研究数据和控制冒险带来的局限性，然后讨论如何提高编译器和处理器利用并行的能力。
数学建模基础算法Chapter2.1 -- 整数规划（ILP）: 分支定界+割平面
Crition的博客
07-13 4059
数学建模基础算法Chapter2.1--整数规划：分支定界+割平面
用Python的pulp解决线性规划问题
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刚出生的程序猿
05-17 2万+
1. 简介 　　线性规划是研究线性约束条件下线性目标函数的极值问题的数学理论和方法。Python中有许多第三方的工具可以解决这类问题，这里介绍常用的pulp工具包。 　　关于pulp工具包的详细介绍，请参见pulp官网。 2. 安装 　　在Ubuntu14.04上安装非常简单，使用pip工具直接安装就可以使用了。 pip install pulp 3. 使用流程 　　我们解决线性
【Linux】CPU指令集：ILP、MMX、SSE、AVX
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郭老二
07-21 678
CPU提高性能的指令集介绍：ILP、MMX、SSE、AVX
计算机体系结构基础知识介绍之指令集并行的基本编译器技术（循环展开、基本管道调度）
欢迎交流！
07-08 1034
大多数指令集并行技术的关键是了解何时以及如何更改指令之间的顺序。在实践中，这个过程必须通过编译器或硬件以有条不紊的方式执行。为了获得最终展开的代码，我们要求如下：■ 通过发现循环迭代是独立的（循环维护代码除外），确定展开循环是有用的。■ 使用不同的寄存器以避免由于使用相同的寄存器进行不同的计算而强制产生的不必要的约束（例如，名称依赖性）。■ 消除额外的测试和分支指令并调整循环终止和迭代代码。■ 通过观察来自不同迭代的加载和存储是独立的来确定展开循环中的加载和存储可以互换。
高级计算机体系结构：流水线与指令级并行技术解析
本资料是关于"高级计算机体系结构"的一个章节，重点介绍了高级流水线与指令级并行的概念和技术。通过学习这部分内容，我们可以深入理解如何利用流水线技术来优化处理器的运算速度。 首先，我们讨论的是3.1章的...
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