20、深入解析VLIW、EPIC与向量微架构

深入解析VLIW、EPIC与向量微架构

1. VLIW架构

VLIW（超长指令字）架构在处理指令级并行性方面有着独特的方式，但也面临着一些挑战。

1.1 谓词指令

• 原理 ：当分支具有偏向性且静态可高度预测时，跟踪调度非常有效，因为大多数时候只有最可能的跟踪路径被执行。然而，有些条件分支难以静态预测或无偏向性（50 - 50），对于这类分支，跟踪调度表现不佳，因为通常需要执行多个跟踪路径。为了高效执行具有无偏向分支的代码，可以利用VLIW中丰富的并行性。只要执行是有谓词的，无偏向分支的两侧可以并行执行。谓词（或条件）指令只有在谓词寄存器中存储的谓词为真时才会执行，否则指令或其结果将被丢弃。例如，在MIPS指令集中可以添加两种条件版本的 LW 指令：

CLWZ R1,0(R2),R3
/*Load Mem[0(R2)] into R1 if R3 is 0
CLWNZ R1,0(R2),R3
/*Load Mem[0(R2)] into R1 if R3 is not 0

• 优势 ：条件指令将控制依赖（这是代码移动的障碍）转化为对寄存器的数据依赖（编译器可以轻松处理）。例如，在图3.35的示例中，当 BEQ 无法静态预测或无偏向时，通过使用谓词指令，分支被消除，负载变为条件负载，并且可以进一步优化代码，使两个条件指令并行发出。
• 适用场景 </