Система повторов

Система воспроизведения — это подсистема процессора Intel Pentium 4 . ^[1] процессора Его основная функция — перехват операций, которые по ошибке были отправлены на выполнение планировщиком . Операции, пойманные системой повторов, затем повторно выполняются в цикле до тех пор, пока не будут выполнены условия, необходимые для их правильного выполнения. ^[2]

Обзор

Система повторов возникла в результате стремления Intel к постоянному увеличению тактовой частоты . Эти более высокие тактовые частоты потребовали очень длинных конвейеров (до 31 этапа в ядре Prescott ). По этой причине между планировщиком и исполнительными устройствами в ядре Prescott имеется шесть этапов. В попытке сохранить приемлемую производительность инженерам Intel пришлось спроектировать планировщик очень оптимистично. ^[2]

Планировщик в процессоре Pentium 4 настолько агрессивен, что отправляет операции на выполнение без гарантии их успешного выполнения. (Помимо прочего, планировщик предполагает, что все данные находятся в уровня 1 « кэш трассировки » кэше ЦП .) Наиболее распространенной причиной сбоя выполнения является то, что необходимые данные недоступны, что само по себе, скорее всего, связано с промахом в кэше. Когда это происходит, система воспроизведения сигнализирует планировщику об остановке, а затем повторно выполняет неудачную строку зависимых операций до тех пор, пока они не завершится успешно. ^[2]^[3]

Вопросы производительности

Неудивительно, что в некоторых случаях система повторов может очень плохо сказаться на производительности. В нормальных условиях исполнительные устройства Pentium 4 используются примерно 33% времени. При вызове системы воспроизведения она будет занимать исполнительные блоки почти в каждом доступном цикле. Это приводит к потере мощности, которая становится все более важным показателем архитектурного проектирования, но не приводит к снижению производительности, поскольку исполнительные блоки в любом случае будут простаивать. Однако если гиперпоточность используется , система воспроизведения не позволит другому потоку использовать исполнительные блоки. Это истинная причина любого снижения производительности, связанного с гиперпоточностью. В Prescott процессор Pentium 4 получил очередь воспроизведения, которая сокращает время, в течение которого система воспроизведения занимает исполнительные блоки. ^[2]

В других случаях, когда каждый поток обрабатывает разные типы операций, система повторов не будет мешать и может появиться прирост производительности. Это объясняет, почему производительность при использовании Hyper-Threading зависит от приложения. ^[2]

См. также

Ссылки

^ Кармин, Дуг (весна 2002 г.). «Процессор Intel® Pentium® 4» (PDF) .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Повтор: Неизвестные особенности ядра NetBurst (6 июня 2005 г.). «Воспроизведение: неизвестные функции ядра NetBurst» . X-битные лаборатории. Архивировано из оригинала 8 апреля 2014 г. Проверено 7 апреля 2014 г.
^ Гонсалес, Антонио; Латорре, Фернандо; Магклис, Григориос (2010). Микроархитектура процессора: перспектива реализации . Издательство Морган и Клейпул. п. 68. ИСБН 978-1-60845-452-5 .

[1] Кармин, Дуг (весна 2002 г.). «Процессор Intel® Pentium® 4» (PDF) .

[xbitlabs-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Повтор: Неизвестные особенности ядра NetBurst (6 июня 2005 г.). «Воспроизведение: неизвестные функции ядра NetBurst» . X-битные лаборатории. Архивировано из оригинала 8 апреля 2014 г. Проверено 7 апреля 2014 г.

[3] Гонсалес, Антонио; Латорре, Фернандо; Магклис, Григориос (2010). Микроархитектура процессора: перспектива реализации . Издательство Морган и Клейпул. п. 68. ИСБН 978-1-60845-452-5 .

[1]

[2]

[3]