Архитектура ЭВМ. Процессоры корпорации Intel с динамическим выполнением команд

Множественное предсказание ветвлений производится на основе истории предсказаний с использованием специального ап­ паратного устройства - целевого буфера ветвлений {Branch Target Buffer). Это небольшая область ассоциативной памяти на 128-512 входов (запоминаемых адресов ветвлений программы, по которым производится идентификация переходов). Целевой буфер ветвлений отслеживает исто­ рию переходов для каждого сохраненного адреса ветвления и на основе динамического алгоритма предсказывает выполняемость переходов, а в некоторых реализациях выдает и целевые команды переходов. Выполнение команд по предположению. Высокая точность предсказания ветвлений позволяет выполнять команды по предпо­ ложению (упреждающее выполнение). При этом на конвейер выбираются команды по предсказанному переходу за несколько тактов до получения результатов проверки условий ветвления. Анализ потока данных и внеочередное выполнение команд. Анализ потока данных производится для выявления зависимости команд по данным и создания оптимизированного списка команд для выполнения. Порядок выполнения команд в этом списке может не совпадать с их расположением в программе (внеочередное выполнение команд). Для выявления зависимости команд по данным производится просмотр команд вперед по программе (до 20 команд). На таком участке высока вероятность появления до трех и более команд ветвлений. Этот факт является причиной использования схем пред­ сказания ветвлений и выполнения команд по предположению. Команды внеочередно выполняются в соответствии с опти­ мизированным списком команд, составленным на этапе анализа потока данных, что позволяет максимально использовать всю вычислительную мощность суперскалярного процессора. 9