Prédiction de branchementLa prédiction de branchement est une fonctionnalité d'un processeur qui lui permet de prédire le résultat d'un branchement. Cette technique permet à un processeur de rendre l'utilisation de son pipeline plus efficace. Avec cette technique, le processeur va faire de l’exécution spéculative : il va parier sur le résultat d'un branchement, et va poursuivre l’exécution du programme avec le résultat du pari. Si le pari échoue, les instructions chargées par erreur dans le pipeline sont annulées.
BranchementEn informatique, un branchement est une opération consistant à se déplacer au sein d'un code exécuté par un processeur, en « sautant » à une adresse identifiée au lieu de poursuivre l'exécution du code séquentiellement. Un processeur est une unité de traitement séquentielle, ce qui signifie qu'il exécute un ensemble d'instructions en effectuant celles-ci les unes après les autres.
Cache de processeurUn cache de processeur est une antémémoire matérielle utilisée par l'unité centrale de traitement (CPU) d'un ordinateur pour réduire le coût moyen (temps ou énergie) de l’accès aux données de la mémoire principale. Un cache de processeur est une mémoire plus petite et plus rapide, située au plus près d'une unité centrale de traitement (ou d'un cœur de microprocesseur), qui stocke des copies des données à partir d'emplacements de la mémoire principale qui sont fréquemment utilisés avant leurs transmissions aux registres du processeur.
Branch target predictorIn computer architecture, a branch target predictor is the part of a processor that predicts the target of a taken conditional branch or an unconditional branch instruction before the target of the branch instruction is computed by the execution unit of the processor. Branch target prediction is not the same as branch prediction which attempts to guess whether a conditional branch will be taken or not-taken (i.e., binary). In more parallel processor designs, as the instruction cache latency grows longer and the fetch width grows wider, branch target extraction becomes a bottleneck.
Delay slotIn computer architecture, a delay slot is an instruction slot being executed without the effects of a preceding instruction. The most common form is a single arbitrary instruction located immediately after a branch instruction on a RISC or DSP architecture; this instruction will execute even if the preceding branch is taken. Thus, by design, the instructions appear to execute in an illogical or incorrect order. It is typical for assemblers to automatically reorder instructions by default, hiding the awkwardness from assembly developers and compilers.
Instruction set architectureIn computer science, an instruction set architecture (ISA), also called computer architecture, is an abstract model of a computer. A device that executes instructions described by that ISA, such as a central processing unit (CPU), is called an implementation. In general, an ISA defines the supported instructions, data types, registers, the hardware support for managing main memory, fundamental features (such as the memory consistency, addressing modes, virtual memory), and the input/output model of a family of implementations of the ISA.
Ordinateur à jeu d'instruction uniqueUn ordinateur à un jeu d'instruction unique (one-instruction set computer, OISC), parfois appelé processeur à jeu d'instructions réduit ultime (ultimate reduced instruction set computer URISC), est une machine abstraite qui n'utilise qu'une seule instruction évitant le besoin d'un code opération en langage machine. Avec un choix judicieux pour l'instruction unique et des ressources infinies, un OISC est capable d'être un ordinateur universel de la même manière que les ordinateurs traditionnels qui ont plusieurs instructions.
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.
Cycles per instructionIn computer architecture, cycles per instruction (aka clock cycles per instruction, clocks per instruction, or CPI) is one aspect of a processor's performance: the average number of clock cycles per instruction for a program or program fragment. It is the multiplicative inverse of instructions per cycle. The average of Cycles Per Instruction in a given process (CPI) is defined by the following weighted average: Where is the number of instructions for a given instruction type , is the clock-cycles for that instruction type and is the total instruction count.
Instructions par secondeL'instruction par seconde (IPS) est une unité de mesure de la performance d'un système informatique. On l'exprime généralement en million d'instructions par seconde (MIPS). Le nombre d'opérations en virgule flottante par seconde (FLOPS) est également utilisé. Dans un processeur, une opération est exécutée par plusieurs types d'instructions déplacement, le calcul ou la comparaison. L'architecture du processeur est donc à prendre en compte en plus du nombre de MIPS associé, avant d'en déduire un quelconque indice de performance.
Exécution dans le désordreL'exécution dans le désordre ( en anglais) consiste à réorganiser l'ordre dans lequel les instructions vont s'exécuter dans le processeur. Ces instructions ne sont alors pas forcément exécutées dans l'ordre dans lequel elles apparaissent dans le programme. Cela permet de mieux exploiter les ressources d'un processeur et ainsi de gagner du temps de calcul par rapport à l'exécution dans l'ordre () qui consiste à exécuter les instructions dans l'ordre prévu par le compilateur.
Sandy Bridgevignette|Vue du dessous du même processeur Sandy Bridge est la microarchitecture de processeurs x86 d’Intel qui succède à Nehalem. Elle se décline en deux familles de processeurs ci-après détaillées : Sandy Bridge et Ivy Bridge. Les processeurs utilisant cette architecture sont gravés en ou en , et sont commercialisés depuis janvier 2011. Malgré la finesse accrue, le procédé de gravure reste le même que pour tous les microprocesseurs Intel depuis Penryn (utilisation d'oxyde d'hafnium comme isolant au sein des transistors des processeurs).
Processeur à jeu d'instructions réduitUn processeur à jeu d'instructions réduit (en anglais RISC pour Reduced instruction set computer) est un type d'architecture de processeur qui se caractérise par un jeu d'instructions visant la rapidité d'exécution grâce à la facilité de décodage et d'exécution en pipeline des instructions machine. À la fin des années 1980 et au début des années 1990, cette stratégie permet aux microprocesseurs RISC d'obtenir de meilleures performances que les architectures anciennes, de type CISC (de l'anglais complex instruction-set computer).
Instruction unitThe instruction unit (I-unit or IU), also called, e.g., instruction fetch unit (IFU), instruction issue unit (IIU), instruction sequencing unit (ISU), in a central processing unit (CPU) is responsible for organizing program instructions to be fetched from memory, and executed, in an appropriate order, and for forwarding them to an execution unit (E-unit or EU). The I-unit may also do, e.g., address resolution, pre-fetching, prior to forwarding an instruction. It is a part of the control unit, which in turn is part of the CPU.
Mode d'adressageLes modes d'adressage sont un aspect de l'architecture des processeurs et de leurs jeux d'instructions. Les modes d'adressage définis dans une architecture régissent la façon dont les instructions en langage machine identifient leurs opérandes. Un mode d'adressage spécifie la façon dont est calculée l'adresse mémoire effective d'un opérande à partir de valeurs contenues dans des registres et de constantes contenues dans l'instruction ou ailleurs dans la machine.
Branch tableIn computer programming, a branch table or jump table is a method of transferring program control (branching) to another part of a program (or a different program that may have been dynamically loaded) using a table of branch or jump instructions. It is a form of multiway branch. The branch table construction is commonly used when programming in assembly language but may also be generated by compilers, especially when implementing optimized switch statements whose values are densely packed together.
Exécution spéculativeEn informatique, l'exécution spéculative correspond au lancement anticipé d'une instruction, c'est-à-dire sans être certain que celle-ci ait réellement besoin d'être exécutée. Généralement, on peut distinguer trois types d'instructions et de déclarations dans un programme : celles qui doivent être exécutées de manière obligatoire. celles qui n'ont pas besoin d'être exécutées car elles ne sont pas pertinentes. celles qui ne sont de manière certaine dans aucun des deux groupes précédents.
Mémoire cacheUne mémoire cache ou antémémoire est, en informatique, une mémoire qui enregistre temporairement des copies de données provenant d'une source, afin de diminuer le temps d'un accès ultérieur (en lecture) d'un matériel informatique (en général, un processeur) à ces données. Le principe du cache est également utilisable en écriture, et existe alors en trois modes possibles : write-through, write-back et write-around.
Cache prefetchingCache prefetching is a technique used by computer processors to boost execution performance by fetching instructions or data from their original storage in slower memory to a faster local memory before it is actually needed (hence the term 'prefetch'). Most modern computer processors have fast and local cache memory in which prefetched data is held until it is required. The source for the prefetch operation is usually main memory.
Spectre (vulnérabilité)vignette|179x179px|Logo de la vulnérabilité : un fantôme avec une branche. Spectre est une vulnérabilité matérielle de certaines implémentations de la prédiction de branchement, qui affecte les microprocesseurs modernes dotés de l'exécution spéculative. Cette vulnérabilité permet de récupérer des informations potentiellement sensibles en forçant un programme à accéder à des zones arbitraires de l'espace mémoire qui lui est alloué. Deux identifiants de Common Vulnerabilities and Exposures (CVE) liés à Spectre, CVE-2017-5753 et CVE-2017-5715, ont été émis.
