Superscalar

最新推荐文章于 2024-02-05 17:39:08 发布
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#features #include

• A superscalar architecture is one in which several instructions can be initiated simultaneously and executed independently.

 

• Pipelining allows several instructions to be executed at the same time, but they have to be in different pipeline stages at a given moment.

 

• Superscalar architectures include all features of pipelining but, in addition, there can be several instructions executing simultaneously in the same

pipeline stage.

 

  They have the ability to initiate multiple instructions during the same clock cycle.

 

 

 

【读书笔记】《超标量处理器设计》第1章 超标量处理器概览
weixin_43319948的博客
05-18 2613
现代的通用处理器从实现方式上看，可以分为标量（Scalar）和超标量（Superscalar）这两种。其中，标量处理器每周期最多只能执行一条指令，顺序执行（in-order）；而超标量处理器每周期内执行多条指令，可以顺序执行也可以乱序执行（out-of-order）。相比于标量处理器而言，超标量处理器提高了程序执行效率，但也增加了处理器及其流水线的设计复杂度。 《超标量处理器设计》一书以Superscalar RISC处理器设计作为重点，同时以其流水线作为贯穿的主线，按流水线阶段、部件分章节展开介绍。
superscalar
zhengzhuangjie的博客
10-09 881
超純量（superscalar）CPU架構是指在一顆处理器内核中实行了指令级並行的一类並行運算。这种技术能够在相同的CPU主频下实现更高的CPU吞吐率（throughput）。处理器的内核中一般有多个执行单元（或称功能单元），如算术逻辑单元、位移单元、乘法器等等。未实现超标量体系结构时，CPU在每个时钟周期仅执行单条指令，因此仅有一个执行单元在工作，其它执行单元空闲。超标量体系结构的CPU在一个...
英文版 Modern Processor Design - Fundamental of Superscalar Processors
03-02
计算机结构的经典书，Intel 和 CMU 牛人 John Paul Shen
计算机系统结构_第5章标量处理机_指令级高度并行的超级处理机
华工的专栏
09-20 5671
20世纪80年代RISC兴起之后， 出现了指令级高度并行的超级处理机，让单处理机在每个时钟周期里可解释多条指令。 代表有： 超标量（Superscalar）处理机 超长指令字(VLIW)处理机 超流水线（Super pipelining）处理机 超标量超流水线处理机 1. 超标量处理机 假设一条指令包含取指令、译码、执行、存结果4个子过程，每个过程经过时间为Δt. 常规的标量流水线单处理机是在每个Δt期间解释完一个指令， 执行完12条指令共需15Δt, 称这种流水机的度m=1。如图5...
[转帖]处理器结构--PipeLine&SuperScalar
weixin_30566149的博客
07-10 392
处理器结构--PipeLine&SuperScalar https://www.jianshu.com/p/36c80a15a226 0.12018.06.12 16:12*字数 1483阅读 1833评论 1喜欢 1 PipeLine由来 最初开始，指令一条一条顺序执行，后来当工艺进步了，CPU中的元件越来越多，而在原来的...
指令级并行——超标量Superscalar与超长指令字VLIW架构
myq889的专栏
06-03 2528
本文介绍并比较了CPU架构超标量superscalar和超长指令自VLIW(Verylonginstructionword)。 乱序执行(In-order & out-of-order execution) 在各单元不按规定顺序执行完指令后还必须由相应电路再将运算结果重新按原来程序指定的指令顺序排列后才能返回程序。这种将各条指令不按顺序拆散后执行的运行方式就叫乱序执行（也有叫错序执行）技术。这样将根据个电路单元的状态和各指令能否提前执行的具体情况分析后，将能提前执行的指令立即发送给相应电路...
Modern Processor Design_ Fundamentals of Superscalar Processors (2013)
05-31
本书《Modern Processor Design: Fundamentals of Superscalar Processors (2013)》由John Paul Shen和Mikko H. Lipasti合著，详细地介绍了现代微处理器的架构系统，特别是超标量处理器的设计基础。 标题中的...
计算机组织与结构：14_Superscalar.ppt
09-21
超标量处理器（Superscalar Processor）的概念源于第14章“指令级并行性和超标量处理器”中的讲解，由William Stallings在其第8版《Computer Organization and Architecture》一书中阐述。超标量设计的目标在于让...
Modern Processor Design-Fundamentals of Superscalar Processor
01-29
"Modern Processor Design-Fundamentals of Superscalar Processor"这本书深入探讨了这一主题，主要聚焦于超标量处理器的设计原理。超标量处理器是提高计算机性能的关键技术之一，通过并行执行多个指令来实现更高的...
精选资源
superscalar_risc_process_design.rar
05-06
在"姚永斌"的"superscalar_risc_process_design"中，可能详细探讨了以下几个关键知识点： 1. **指令调度**：调度器负责从指令队列中选择合适的指令进行执行，根据指令之间的数据依赖关系和资源可用性进行优化，确保...
面向Superscalar与VLIW混合架构处理器的调试器设计.pdf
09-25
《面向Superscalar与VLIW混合架构处理器的调试器设计》 这篇论文主要探讨的是如何设计一款针对Superscalar（超标量）和VLIW（超长指令字）混合架构处理器的调试器。调试器在软件开发过程中起着至关重要的作用，它...
A trip through the Graphics Pipeline
08-24
Graphics Pipeline的详细描述。整理自国外牛人博客。
THE MIPS R10000 SUPERSCALAR MICROPROC总结
weixin_43156135的博客
05-04 999
R10000是一个动态的、超标量的微处理器，它实现64位Mips 4指令集结构。它在每个周期中获取并解码4个指令，并动态地将它们发送到5个全流水线、低延迟执行单元。指令可以通过分支以外的方式获取和执行。指示按顺序排列。 通过推测性的执行，它可以计算内存地址，并在早期启动缓存重新填充。它的层次结构，非阻塞的内存系统（hierarchical, nonblocking memory system）有助...
深入计算机组成原理（二十六）Superscalar和VLIW：如何让CPU的吞吐率超过1？
小问号的博客
09-20 1600
我们先回顾一下第四讲，不知道你是否还记得这个公式： 程序的 CPU 执行时间 = 指令数 × CPI × Clock Cycle Time 这个公式里，有一个叫CPI的指标。我们知道，CPI的倒数，又叫做IPC（Instruction Per Clock），也就是一个时钟周期里面能够执行的指令数，代表了CPU的吞吐率。那么，这个指标，放在我们前面几节反复优化流水线架构的CPU里，能达...
流水线、超流水线、超标量（superscalar）技术对比（转）
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沉迷科研刘昊然
10-24 1万+
流水线      流水线技术是一种将每条指令分解为多步，并让各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理的技术。程序中的指令仍是一条条顺序执行，但可以预先取若干条指令，并在当前指令尚未执行完时，提前启动后续指令的另一些操作步骤。这样显然可加速一段程序的运行过程。  市场上推出的各种不同的1 6位/ 3 2位微处理器基本上都采用了流水线技术。如8 0 4 8 6和P e n t i u m均使用了6步流...
流水线、超流水线、超标量（superscalar）技术对比
zy010101博客
08-17 9391
本文转载自：https://blog.youkuaiyun.com/qq_32092885/article/details/83349275 流水线 流水线技术是一种将每条指令分解为多步，并让各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理的技术。程序中的指令仍是一条条顺序执行，但可以预先取若干条指令，并在当前指令尚未执行完时，提前启动后续指令的另一些操作步骤。这样显然可加速一段程序的运行过程。 市场上推出的各种不同的1 6位/ 3 2位微处理器基本上都采用了流水线技术。如8 0 4 8 6和P e n t i ...
26 | Superscalar和VLIW：如何让CPU的吞吐率超过1？
qq_37756660的博客
02-05 1175
这一讲里，一起向 CPU 的性能发起了一个新的挑战：让 CPU 的吞吐率，也就是 IPC 能够超过 1。先是介绍了超标量，也就是 Superscalar 这个方法。超标量可以让 CPU 不仅在指令执行阶段是并行的，在取指令和指令译码的时候，也是并行的。通过超标量技术，可以使得你所使用的 CPU 的 IPC 超过 1。在 Intel 的 x86 的 CPU 里，从 Pentium 时代，第一次开始引入超标量技术，整个 CPU 的性能上了一个台阶。对应的技术，一直沿用到了现在。
《Linux内核 学习笔记》--- 第一章 处理器体系结构
|~~~热爱生活、努力学习的小伙汁~~~|
03-18 2022
《奔跑吧-Linux内核》--- 第一章 处理器体系结构1．ARM 指令集介绍2．请简述精简指令集RISC和复杂指令集CISC的区别3．请简述数值0x12345678在大小端字节序处理器的存储器中的存储方式。 1．ARM 指令集介绍 兼容ARMv4指令集的处理器架构有ARM7-TDMI，典型处理器是三星的S3C44B0X。 兼容ARMv5指令集的处理器架构有ARM920T，典型处理器是三星的S3...
superscalar verilog
最新发布
11-01
开源的32位超标量RISC - V CPU设计项目由ultraembedded团队开发，主要编程语言为Verilog，可作为超标量相关的Verilog实现参考。该项目旨在实现性能优异、资源消耗合理的CPU核心，适用于低成本FPGA平台，同时包含一些C++代码用于仿真和验证[^2]。 其核心功能体现了超标量设计的相关Verilog实现特点： - 32位RISC - V ISA CPU核心：支持RISC - V的标准指令集，包括整数（I）、乘除（M）和CSR指令（Z）扩展（RV32IMZicsr），通过Verilog代码实现对这些指令集的支持[^2]。 - 超标量设计：采用双发射乱序设计，能够在每个周期内发射和完成最多两条独立指令，这部分逻辑通过Verilog实现指令的发射和完成控制[^2]。 - 多级流水线：6到7级流水线设计，支持分支预测和结果转发，在Verilog代码中需要实现流水线各级的逻辑以及分支预测和结果转发机制[^2]。 - 分支预测：使用bimodal/gshare算法进行分支预测，具有可配置深度的分支目标缓冲区（BTB）和返回地址栈（RAS），通过Verilog实现相应的算法和数据结构[^2]。 - 64位指令获取：支持64位指令获取和32位数据访问，Verilog代码要实现对64位指令和32位数据访问的控制逻辑[^2]。 - 多模式支持：支持用户、监督和机器三种权限级别，在Verilog中实现不同权限级别的控制逻辑[^2]。 - 基本MMU支持：能够引导Linux操作系统，支持原子操作（RV - A），通过Verilog代码实现MMU的基本功能和原子操作支持[^2]。 此外，该项目支持Verilator和Icarus Verilog等开源仿真工具，且可在FPGA上综合，方便对超标量设计的Verilog代码进行验证和实现[^2]。 ```verilog // 示例代码仅为示意，并非完整实现 module superscalar_core ( // 时钟和复位信号 input wire clk, input wire rst, // 其他端口信号 // ... ); // 内部信号声明 wire [31:0] instruction_1; wire [31:0] instruction_2; // 超标量发射逻辑示例 always @(posedge clk or posedge rst) begin if (rst) begin // 复位逻辑 end else begin // 双发射逻辑 // 假设instruction_1和instruction_2是两条要发射的指令 // 实现指令发射和完成的控制逻辑 end end endmodule ```
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