Čo je to skóre v počítačovej architektúre?

Výhradná tabuľka je technika v architektúre počítača, ktorá sa používa na spracovanie vykonávania mimo objednávky v potrubnom procesore. Je to sofistikovanejší prístup ako jednoduché rezervácie, ktoré poskytujú väčšiu flexibilitu a potenciálne vyšší výkon. Namiesto sledovania dostupnosti zdrojov tiež sleduje závislosť od údajov medzi pokynmi.

Takto to funguje:

* Vydanie inštrukcií: Pokyny sa načítajú a vydávajú vykonávacími jednotkami procesora, len čo sú ich operandy k dispozícii a požadované vykonávacie jednotky sú bezplatné. To je v rozpore s prísnym vykonávaním objednávok, ak sú pokyny vyplnené v rovnakom poradí, v akom sú získané.

* hodnotiaca tabuľka: Toto je ústredná štruktúra údajov, ktorá uchováva pre každú inštrukciu nasledujúce informácie:

* Stav inštrukcie: Označuje, či je inštrukcia vydaná, vykonaná alebo dokončená.

* Operands: Uvádza zoznam zdrojových operand, ktorý požaduje inštrukcia.

* operand stav: Pre každý operand naznačuje, či je operand k dispozícii alebo je stále vypočítaný inou inštrukciou.

* cieľový register: Určuje cieľový register, ak bude výsledok napísaný.

* vykonávacia jednotka: Označuje, ktorá vykonávacia jednotka je inštrukcia priradená.

* sledovanie závislosti od údajov: Dodatočná tabuľka monitoruje závislosti na údajoch medzi pokynmi. Inštrukcia nemôže začať vykonávať, kým nie sú pripravené všetky jeho operandy. Tým sa vyhýba nebezpečenstvám, ktoré by sa mohli vyskytnúť pri vykonávaní mimo objednávky.

* Pridelenie zdrojov: Dostupná tabuľka sleduje dostupnosť vykonávacích jednotiek a iných zdrojov. Ak je inštrukcia pripravená na vykonanie, hodnotiaca tabuľka ju priradí k dostupnej vykonávacej jednotke.

* Výsledok Písanie: Akonáhle je inštrukcia dokončená vykonávaním, hodnotiaca tabuľka aktualizuje stav svojho cieľového registra. Ďalšie pokyny čakajúce na tento výsledok potom môžu pokračovať.

Kľúčové výhody výsledkových tabuliek nad jednoduchšími technikami:

* Vylepšené paralelizmus: Umožnením vykonávania mimo objednávky môže výsledková tabuľka výrazne zvýšiť paralelizmus na úrovni výučby (ILP).

* Znížené stánky: Pretože sleduje závislosti na údajoch, minimalizuje stánky potrubia spôsobené nebezpečenstvom údajov.

* Zvládne zložitejšie závislosti: Je to robustnejšie ako jednoduchšie metódy pri správe rôznych typov závislostí od dát (čítané písanie, zápis-po čítaní, zápis-powrite).

Obmedzenia hodnotiacej tabuľky:

* zložitosť: Výhradná tabuľka je zložitejším mechanizmom v porovnaní s vykonávaním rádu alebo jednoduchšími technikami mimo objednávky. Implementácia samotnej hodnotiacej tabuľky vyžaduje významné hardvérové ​​zdroje.

* Limited Out-of-Order Repation: Aj keď zlepšuje paralelizmus, stále má obmedzenia v porovnaní s pokročilejšími technikami, ako je algoritmus Tomasulo, čo umožňuje dynamickejšie plánovanie. Hodnotenie má vo všeobecnosti obmedzenejší stupeň vykonávania mimo objednávky.

Stručne povedané, výsledková tabuľka je hodnotnou technikou na zlepšenie výkonu potrubných procesorov tým, že umožňuje vykonávanie mimo objednávky a zároveň efektívne riadiť závislosti údajov a prideľovanie zdrojov. Jeho zložitosť však znamená, že nemusí byť optimálnou voľbou pre všetky návrhy procesorov.

• Predchádzajúca strana: Ako počítače získavajú informácie? 
• Ďalšia strana: 5 dôvodov, prečo počítač niekedy zlyhá?