بررسی و مقایسه الگوریتم های کاهش وقفه در پردازش های خط لوله ای

بررسی راه کارهایی برای بهبود توان عملیاتییکی از موارد مهم در طراحی معماری میکرو است؛معماری پایپلاین یک تغییر بنیادی در طراحی ها ایجادکرده است تا در عملیات موازی بلوک های پایه که در عملیات وفرایند اجرا وجود دارند نتیجه خوبی را ایجاد کند و امروزه در تمامی پردازنده های جدیدبصورت گسترده استفاده می شوند.پایپ لاین به علت اینکه دستورات بصورت بالقوه دارای سربار هستند واین سربارها بصورت مخاطره یا هازارد نمود می کنند دستورات را در سطوح موازی ( ILP ) اجرا می کند . علت این مخاطرات وابستگی داده ومنابع است. برای غلبه بر این مخاطرات وقفه ها معرفی شده است که اساسا اجرای دستورات را به تاخیر میاندازد تا بر موقعیت های شکل زا غلبه کند اجرای خارج از نوبت( OOO ) شاخه ای از راه حل های توقف وقفه ها است که در آن دستورات داده ورودی موجود در یک نوبت کنترل شده نسبت به نوبت اصلیشان دربرنامه اجرا می شوند. در این مقاله به بررسی الگوریتم های بکار رفته در این خصوص و مقایسه الگوریتمی به نام چپ و راست( LR )که برای کاهش وقفه ها در فرآیند های خطوط لوله ای یا پایپ لاین ارایه شده است با الگوریتم های Tomasulo و ترتیبی که در این خصوص بیان شده اند می پردازد. نتایج شبیه سازی آزمایشگاهی با استفاده از Sim-Panayzer ،که یک دستورالعمل سطح شبیه سازی هدایت شده است، نشان می دهند که الگوریتم LR در مقایسه با الگوریتم Tomasulo توان اجرایی را با افزایش موثر 30% و در مقایسه با الگوریتم ترتیبی با افزایش 3% منجر به بهینگی انرژی شده است.

Keywords:

خط لوله , دستورات خط لوله ای , کاهش وقفه , الگوریتم های بهنگام سازی