Реферат: Архитектура IA-32

· когда выбор может быть сделан, основываясь на знании того, какую предвыборку необходимо использовать

Инструкции предвыборки SSE имеют различные характеры поведения в зависимости от уровня кэша и реализации процессора. Например, в процессоре может быть реализована постоянная предвыборка, путем возврата данных в уровень кэша, ближайший к ядру процессора. Такой метод приводит к следующему:

· минимизирует нарушения временных данных в других уровнях кэша

· предупреждает необходимость доступа к внекристальным КЭШам, что может увеличить реализованную мощность относительно неправильной загрузки, которая перегружает данные во все уровни кэша

Ситуации, в которых не желательно использовать программно управляемую предвыборку:

· в случаях, когда запросы определены, предвыборка приводит к увеличению требований запросов

· в случае предвыборки далеко вперед, она может привести к вытеснению кэшированных данных из кэша раньше, чем они будут использованы

· слишком близкая предвыборка может снизить возможность к перекрытию задержек доступа к памяти и выполнения

Программные предвыборки потребляют ресурсы в процессоре, и использование слишком многих предвыборок может ограничить их эффективность. Примеры таких предвыборок включают предвыборку данных в цикле для не зависимости от информации находящейся вне цикла и предвыборку в основных блоках, которые часто исполняются, но которые редко используют ее не зависимо от целей предвыборки.

Автоматическая аппаратная предвыборка – механизм, реализованный в процессорах Intel Xeon и Intel Pentium 4. Она заносит нити кэша в унифицированный кэш второго уровня, основанный на ранних независимых моделях.

Плюсы и минусы программной и аппаратной предвыборки

Программная предвыборка имеет следующие характеристики:

· обрабатывает необычные модели доступа, которые не перехватываются аппаратным предвыборщиком

· обрабатывает предвыборку коротких массивов и не имеет аппаратной начальной задержки перед инициацией выборок

· должна быть добавлена в каждый новый код, так что она не относится к уже запущенным приложениям

Аппаратная предвыборка имеет следующие характеристики:

· работает с уже существующими приложениями

· не требует хорошего знания инструкций предвыборки

· требует постоянных моделей доступа

· предупреждает перегрузку инструкций и выводных портов

· имеет начальную задержку на настройку аппаратного предвыборщика и начало инициации выборок

Аппаратный предвыборщик может обрабатывать множество потоков, как в прямом, так и в обратном направлении. Начальная задержка и «выборка-на-перед» имеет больший эффект на коротких массивах, когда аппаратная предвыборка генерирует запрос на данные уже в конце обработки массива (вообще-то в этих случаях она даже не начинается). Аппаратная задержка уменьшается при обработке более длинных массивов.

Загрузка и хранение

В процессорах Intel Xeon и Pentium 4 реализованы следующие механизмы увеличения скорости обработки операций с памятью:

· спекулятивное выполнение загрузок

· реорганизация загрузок с учетом загрузок и хранений

· буферизация записей

· управление потоком данных из хранилищ в зависимые загрузки

производительность может быть увеличена не с помощью ширины канала вывода памяти, а буферизацией ресурсов предоставляемых процессором. По одной операции загрузки и хранения может быть выдано из станции резервирования портов памяти за цикл. Для того, чтобы быть помещенной в станцию хранения, для каждой операции с памятью должен быть доступен буферизированный вход. Имеются 48 загрузочных и 24 хранящих буфера. Эти буфера содержат микрокоманды и адресную информацию до тех пор, пока операция не выполнена, извлечена и перемещена.