INTEL CPU 技术结构(二)(待改)

INTEL CPU 技术结构(二)(待改)

  Pentium 3 的动态执行技术 

  P3的动态执行技术是为了提高处理器的并行处理能力所采用的一系列技术的总称。它包括乱序执行、分支预测和推测执行。
 
  ◆乱序执行技术
 
  允许处理器将多条指令不按程序规定的顺序，而是按系统的实际情况，分开发送给各个相应的单元进行处理的方法。也就是说处理指令的顺序可以打乱，在处理完成以后，再由相应的顺序退出单元进行处理，执行的结果还是要按原程序的指令顺序进行排列后返回程序。
  简单的说就是乱序执行，顺序结果。
  这种方式使处理器的各个单元的闲置时间降低，提高了的执行的效率。

  ◆分支预测和推测执行技术
 
  分钟预测和推测执行是cpu动态执行技术的核心。分支预测是在指令出来之前预测指令是否产生分支转移；推测执行是建立在分支预测的基础上的，在分支预测后进行推测执行。
  如果cpu能够在指令结果出来之前，能够预测到指令是否产生分支转移，那么就可以提前执行相应的指令，也就避免了流水线的空闲时间。但是如果预测是错误的，那么就必须将装入流水线的指令和结果全部清零，再装入正确的指令执行，这反而降低了执行效率。
  转移目标缓冲存储器BTB（Branch Target Buffer）：作用是保存最近使用过的转移指令相关的历史记录。当发生条件转移时，根据保存在BTB中的历史休息，来预测指令的分支情况并执行下一步操作。
  通过技术的进步，现在分支预测的正确率高达90%以上，极大滴提高了cpu的运行效率。
  无论怎么样，还是会出现预测错误，那么就会在最短的时间内刷新流水线，取正确的指令执行。会产生3-4个时钟周期的时间延迟。
  时钟周期既一个流水线过程。