Справочник - Материнские платы и процессоры



             

И все это ради мегагерц - часть 2


Так и конвейер полностью полагается на работу других блоков процессора, в числе которых блок предсказания ветвлений, позволяющий обрабатывать данные спекулятивно, то есть заранее, не дожидаясь выполнения множественных циклов и других логических операторов, коими наполнен код любой программы.

Все задачи, исполняемые процессором, можно разделить на две большие части. Первая из них - целочисленные операции (как правило, офисные приложения) и операции с плавающей точкой (мультимедийные приложения). Первый тип обрекает нас на большое количество переходов, предсказание которых очень трудно, и коэффициент правильного предсказания в таких приложениях весьма низок. Как следствие, при их выполнении существует постоянная необходимость заполнения конвейера правильными инструкциями (как только осуществляется неверный переход, содержимое конвейера обнуляется и он загружается заново, что приводит к существенным временным потерям). И прежде чем мы получим результат первого вычисления, пройдет несколько десятков процессорных тактов (например, для Pentium 4 Prescott - 31), что при большом количестве таких ошибок пагубно отразится на производительности. В частности, на офисных приложениях новый процессор теряет до 20-30% своей производительности в сравнении с аналогичными моделями Pentium III.

Второй тип задач - мультимедийные приложения, напротив, характеризуется очень малым количеством переходов и высокой степенью их предсказания, и, как следствие, на них процессор с конвейером любой длины может реализовать всю свою мощь наилучшим образом.

Если учесть, что пользователю не столь важно ускорение работы офисных программ, которым зачастую достаточно производительности процессоров двух-, трехлетней давности, то процессоры с удлиненным конвейером видятся, пожалуй, наиболее перспективными разработками. Это отражают и характеристики современных процессоров - и в продукции компании Intel, и AMD (в меньшей степени) чувствуется все большая ориентация на мультимедийные приложения. Об этом могут говорить и постоянно удлиняющиеся конвейеры, и поддержка SIMD-инструкций (Single Instruction Multiple Data), позволяющих за один такт выполнять однотипные, часто встречающиеся в потоковых приложениях алгоритмы.


Содержание  Назад