05.スーパースカラーとHyperThreading - タダ飯を食わせろ
Pentium無印の頃から、CPUにスーパースカラー(Superscalar：スーパースケーラとも言う)という機構が組み込まれた。 CPUの命令実行ユニットのうち、いくつかの演算ユニット(Pentiumでは整数演算に関わる部分を2つ)用意して、互いに無関係な処理を同時に実行してしまう仕組みだ。 Pentiumは、命令を読み取った時、互いに参照先・格納先が無関係な整数演算命令を見つけると、その2命令を同時に実行する。(記憶が定かではないが整数演算2,浮動小数演算1が同時実行できたと思った。) 具体的に見ると、機械語をよく見ると、希にこんなパターンが現れる。 A+B→C …命令1 D+E→F …命令2 A+F→G …命令3 命令1は、AとBを足した結果をCに設定しなさいという命令、命令2は同様にDとEを足した結果を結果をFに設定しなさいという命令である。 注目したいのは、命令1と命令2は、互い
CPUの同時実行機能
4. レジスタ・キャッシュ・RAM • レジスタ • CPU内部のメモリ領域 • 数個∼数十個程度 • 動作速度はCPUと同速度 • CPUはレジスタ内のデータのみ制御/計算可能 • キャッシュ • CPUと直結したメモリ領域 • 数k∼数MBytes • 動作速度はCPUと同速度∼数十分の一 • RAM • CPU外部のメモリ領域 • ∼xxGBytes • 動作速度はCPUの百分の一程度 CPU DRAM HDD 演算回路 レジスタ レジスタ キャッシュ 5. パイプライン • CPUの命令実行部分を機能的に分 割したもの • IF：命令フェッチ • RF：命令デコード • EX：命令実行 • MEM：保存先計算 • WR：保存（メモリ/レジスタ） IF RF EX ME WR IF RF EX M W IF RF EX M W IF RF EX M W IF RF EX M W IF
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