Предсказание ветвлений

Чтобы обеспечить непрерывную работу конвейера и загрузку всех функциональных устройств, необходим надежный механизм предсказания ветвлений. Встроенная аппаратура процессора PA-8200 использует два различных алгоритма предсказания: статический и динамический. Динамический алгоритм может использоваться при наличии информации о ходе исполнения на данном участке программы.

В статическом режиме в большинстве случаев используется следующая стратегия: для команд условного перехода назад предсказывается "переход", для команд условного перехода вперед предсказывается "отсутствие перехода". Компиляторы, используя эвристичесие методы, могут вставлять в код инструкции "подсказки" процессору о наиболее вероятном исходе проверки условия.

В динамическом режиме для предсказания используется 1024-строчная таблица Branch History Table (BHT). Каждая строка этой таблицы соответствует команде условного перехода и содержит три бита, установленных в трех предыдущих случаях выполнения данной инструкции; а именно: каждый бит устанавливается в 1, если переход имел место, и в 0 в противном случае. Если два или три бита содержат 1, предсказывается переход и в данном случае.

РА-8700

-Т/ч 750 Мгц.,4 операции за такт

-Пиковая производит-ть 3 Гфлопс (пик произв-ть HPSd-64x3=192 Гфлопс)

-суперскалярная архитектура, выполняет столько операций, сколько позволяет информац структура кода и сколько доступно в данный момент ФУ

-Число ФУ –10 (4-integer&logic,4-floating point,2-read/write).

-На каждом такте УУ выбирает 4 команды из КЭШ-а команд

-КЭШ 1 ур-ня - на кристалле (2,25 Мбайт[1,5 кэш данных, 0,75-кэш команд]). КЭШ-множественно ассоциативный с 4 каналами.

Вопрос№24

Причины уменьшения производительности

Hewlett-PackardSuperdome.

1) Закон Амдала(универсален для всех паралл выч систем). Напр, если в программе 20% всех опрераций должны выполн-ся строго последов-но, увеличить производит-ть более, чем в 5 раз нельзя. Все синхроучастки программ – суть последовательны(т.е. последовательный код есть во всех программах).

2)Неоднородность доступа к памяти. В HP-Superdome возможны 3 вида задержек:

-процессор и память расположены в одной ячейке. В этом случае задержка минимальна

-процессор и память расположены в разных ячейках, но обе ячейки подсоединены к одному коммутатору.

-процессор и память расположены в разных ячейках, причем ячейки подсоединены к разным коммутаторам. В эт случае запрос должен пройти через 2 коммутатора и задержки будут максимальны.

Задержка зависит и от числа процессоров в системе. Задержка зависит также от числа одновременно работающих приложений.

Число процессоров	Однонитевые программы	Многонитевые программы
4 8 16 32 64	174 208 228 261 275	235 266 296 336 360

В отличие от первого случая, во втором возникают дополнительные затраты на коггерентность кэшей.

Следовательно, для сведения к минимуму неоднородности, требуется аккуратное программирование.

3) Необходимость обеспечения коггерентности КЭШ-ей.

Для снижения накладных расходов на работу аппаратуры обеспечения коггерентности, необходима привязка процессов к процессорам.

4)Сбалансированность вычислительной нагрузки.

Менее характерна для класса, так как система более менее однородна (при использовании процессоров одного семейства). Однако реальная производительность процессора может отличаться от пиковой в 10-ки раз. Чем выше степень использования процессоров, тем выше производительность системы.

Вопрос№25