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Séance de cours

Superscalars : Exécution et optimisation des caches

Description

Cette séance de cours couvre le concept de processeurs superscalaires, qui peuvent exécuter plusieurs instructions par cycle. Il explique les exigences pour l'exécution superscalaire, la prévision dynamique des branches, les caches non-bloquants et la spéculation de contrôle. L'instructeur discute également des techniques d'optimisation du cache pour améliorer les performances des processeurs superscalaires.

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Proximité ontologique

Génie informatique

Matériel informatique: Microprocesseur

Concepts associés (27)

Instruction-level parallelism

Instruction-level parallelism (ILP) is the parallel or simultaneous execution of a sequence of instructions in a computer program. More specifically ILP refers to the average number of instructions run per step of this parallel execution. ILP must not be confused with concurrency. In ILP there is a single specific thread of execution of a process. On the other hand, concurrency involves the assignment of multiple threads to a CPU's core in a strict alternation, or in true parallelism if there are enough CPU cores, ideally one core for each runnable thread.

Central processing unit

A central processing unit (CPU)—also called a central processor or main processor—is the most important processor in a given computer. Its electronic circuitry executes instructions of a computer program, such as arithmetic, logic, controlling, and input/output (I/O) operations. This role contrasts with that of external components, such as main memory and I/O circuitry, and specialized coprocessors such as graphics processing units (GPUs). The form, design, and implementation of CPUs have changed over time, but their fundamental operation remains almost unchanged.

Processeur superscalaire

Un processeur est dit superscalaire s'il est capable d'exécuter plusieurs instructions simultanément parmi une suite d'instructions. Pour cela, il comporte plusieurs unités de calcul, et est capable de détecter l'absence de dépendances entre instructions. Un processeur superscalaire cherche à exploiter le parallélisme entre instructions pour accélérer l'exécution des programmes. Cette approche évite de modifier les programmes pour exploiter le parallélisme : le processeur détecte lui-même les instructions pouvant être exécutées en parallèle, contrairement à d'autres approches, comme le VLIW.

Very long instruction word

VLIW, initiales de very long instruction word en anglais, traduit littéralement par « mot d'instruction très long », dénote une famille d'ordinateurs dotés d'un processeur à mot d'instruction très long (couramment supérieur à 128 bits). VLIW est une technologie reportant une partie de la gestion du pipeline d'exécution d'un processeur dans les compilateurs. Cette technologie, semblable à l'EPIC proposée par l'Itanium d'Intel va donc fournir une instruction longue qui sera une agrégation d'instructions courtes indépendantes.

Pipeline (architecture des processeurs)

330px|droite|Plan d'un pipeline générique à trois étapes En microarchitecture, un pipeline (ou chaîne de traitement), est l'élément d'un processeur dans lequel l'exécution des instructions est découpée en plusieurs étapes. Le premier ordinateur à utiliser cette technique est l'IBM Stretch, conçu en 1961. Avec un pipeline, le processeur peut commencer à exécuter une nouvelle instruction sans attendre que la précédente soit terminée. Chacune des étapes d’un pipeline est appelé étage.

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Mise en œuvre avec Transistors

Couvre la mise en œuvre d'un processeur avec transistors et met l'accent sur l'amélioration des performances grâce à diverses technologies et conceptions de circuits.

Principes du parallélisme

Couvre les bases du parallélisme, y compris des exemples physiques, le contexte historique, l'ère multicore, et des collections parallèles dans Scala.

Ingénierie informatique: Performance du processeur

Explore l'évolution de la performance du CPU et des progrès architecturaux en ingénierie informatique.

Caches - Performance

Explore l'évaluation des performances de la mémoire cache, couvrant les points de repère, la loi d'Amdahl, les performances du processeur, la hiérarchie de la mémoire, les optimisations de cache et les caches multiniveaux.

Superscalars: Exigences en matière d'exécution et de cache Connectez-vous à Mediaspace pour regarder cette vidéo

Explore les processeurs superscalaires et l'optimisation du cache pour améliorer les performances.

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Central processing unit

Processeur superscalaire

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