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Analisi delle architetture di microprocessori commerciali

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6 processore. Naturalmente quante più istruzioni esso riesce a inviare alle unità di esecuzione tanto più è efficiente. Importante per questo stadio è la comunicazione con la gerarchia di memoria (quindi le modalità e la velocità con cui essa opera) per rifornire continuamente di istruzioni il Front End, e la predizione delle diramazioni (salti) che cerca di impedire che la pipeline del processore abbia stadi che non eseguono alcuna operazione in attesa che sia noto l’esito della condizione di diramazione. Il secondo stadio del processore è quello che esegue effettivamente il "lavoro" cioè esegue le istruzioni e fornisce i risultati. Questo stadio è chiamato Back End. L’efficienza di questo stadio è fortemente condizionata dal numero di unità di esecuzione di cui dispone (per cominciare l’esecuzione di più di una istruzione per ciclo) e dal tempo di cui necessita ciascuna unità per processare una istruzione. I processori moderni fanno uso dell’esecuzione fuori ordine proprio per fare fronte alla carenza di risorse (registri, unità di esecuzione) di cui generalmente soffrono. Quello che qui si intende sottolineare è che questi due stadi influenzano reciprocamente le proprie prestazioni. Un Back End che esegue un elevato numero di istruzioni per clock deve essere continuamente rifornito di nuove istruzioni dal Front End da elaborare per non essere sottoutilizzato. Analogamente, per facilitare il lavoro di distribuzione delle istruzioni alle unità di esecuzione del Front End, le istruzioni devono essere eseguite efficacemente per liberare le risorse che esse impegnano. Non è un caso se un processore come l’Athlon, che è dotato ad oggi probabilmente del più efficace Back End del mercato x86, sia stato fornito anche del Front End con il maggior numero, effettivo, di istruzioni decodificate per clock. Analogamente l’Itanium che, grazie alla definizione di una nuova architettura (EPIC), riesce a decodificare e inviare alle unità di esecuzione ben 6 istruzioni per ciclo è stato dotato di massicce risorse di esecuzione. Un processore che non rispettasse questo principio di bilanciamento sarebbe destinato all’insuccesso. 1.2 Limiti delle architetture a 32 bit L’architettura x86 o IA-32 (Intel Architecture-32 bit) è vecchia di oltre 20 anni e sta mostrando, ora che le sue potenzialità sono state spinte all’estremo dalle recenti architetture, i propri limiti. Essi sono essenzialmente i seguenti:
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Analisi delle architetture di microprocessori commerciali

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Informazioni tesi

  Autore: Francesco Moro
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2003-04
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria elettronica
  Corso: Ingegneria elettronica
  Relatore: Mauro Olivieri
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 120

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Parole chiave

elettronica
microlettronica
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