Независимостные архитектуры.

К таким архитектурам относятся процессоры со сверхдлинной командой (СДК), однако для них чаще используется название − процессоры VLIW (Very Long Instruction Word). Чтобы выполнить операции параллельно, система должна определить, являются ли операции независимыми от других. Суперскалярный и потоковый процессоры представляют два способа извлечения этой информации на этапе исполнения. В случае потокового процессора эта явная информация используется, чтобы определить момент запуска команды. Суперскалярный процессор делает то же самое, однако, из-за отсутствия явной информации он вынужден сначала определять зависимости между командами. Напротив, для независимостных архитектур компилятор определяет параллелизм в программе и привязывает его к аппаратуре путем указания, какие операции независимы от других. Эта информация есть прямое указание для аппаратуры, какие операции можно проводить в том же самом цикле. Вместо описания всех независимых команд обычно описывают только часть этих независимых команд, которые предполагается выполнить одновременно.

Если архитектура дополнительно требует, чтобы программа описывала, где (в каком функциональном устройстве) и когда (в каком такте) операция выполнялась, тогда оборудованию вообще не надо тратить времени на принятие этих решений, и выходная запись последовательности исполненных операций полностью совпадает с входной программой. Построенные к этому времени VLIW процессоры обладают именно такой архитектурой. Программа для VLIW процессора точно описывает, на каком функциональном устройстве и в каком такте операция должна быть запущена, так чтобы она была независима от всех запускаемых в данном такте операций и от других еще незаконченных операций.

Для VLIW процессора важно ввести различие между командой и операцией. Операция есть единица вычислений (сложение, выборка из памяти, переход) для последовательной машины. VLIW команда (сверхдлинная команда) есть ряд операций, которые предполагается запустить одновременно. Задачей компилятора является определение того, какие операции должны входить в команду. Этот процесс называется планированием. Все допустимые операции упаковываются в единую команду. Порядок операций внутри команды задает устройства, на которых каждая операция должна выполняться.

Первым примером такой архитектуры является архитектура микропроцессора компании Intel под названием Itanium (ранее Merced), разработанная в соответствии с концепцией IA-64 (Intel Architecture для 64 разрядов) и структура СДК микропроцессора С6 компании Texas Instruments

Вопросы для самоконтроля

1. Опишите процессоры потока данных.

2. Что такое независимостные архитектуры?

Дата добавления: 2015-07-08