Fonctionnement d'un ordinateur depuis zéro
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Sommaire 6/343<br />
Prefetching .............................................................................................................................................................................................................. 267<br />
Prefetchers séquentiels ........................................................................................................................................................................................... 267<br />
History based prefecther ......................................................................................................................................................................................... 268<br />
Prefetching des instructions .................................................................................................................................................................................... 269<br />
Runahead ................................................................................................................................................................................................................ 271<br />
Suppression des lignes de cache ........................................................................................................................................................................... 271<br />
Algorithmes de suppression des lignes de cache ................................................................................................................................................... 272<br />
Dans la réalité ......................................................................................................................................................................................................... 272<br />
Correspondance Index - Adresse ............................................................................................................................................................................ 273<br />
Tag <strong>d'un</strong>e ligne de cache ......................................................................................................................................................................................... 273<br />
Les caches direct mapped ...................................................................................................................................................................................... 274<br />
Les caches Fully associative ................................................................................................................................................................................... 276<br />
Les caches N-way associative ................................................................................................................................................................................ 277<br />
On n'a pas qu'un seul cache ! ................................................................................................................................................................................. 277<br />
Caches L1, L2 et L3 ................................................................................................................................................................................................ 278<br />
Caches unifiés et caches séparés .......................................................................................................................................................................... 280<br />
Caches spécialisés ................................................................................................................................................................................................. 280<br />
Autres optimisations de la hiérarchie mémoire ............................................................................................................. 282<br />
Local Stores ............................................................................................................................................................................................................ 282<br />
Rappels sur les caches ........................................................................................................................................................................................... 282<br />
Local Store .............................................................................................................................................................................................................. 282<br />
Avantages/inconvénients ........................................................................................................................................................................................ 283<br />
Prefetch Input Queue .............................................................................................................................................................................................. 283<br />
Implémentation ........................................................................................................................................................................................................ 284<br />
Paye tes branchements ! ......................................................................................................................................................................................... 284<br />
Partie 7 : Le parallélisme d'instruction et les processeurs modernes .............................................. 285<br />
Le pipeline : qu'est-ce que c'est ? ................................................................................................................................. 285<br />
Un besoin : le parallèlisme d'instruction .................................................................................................................................................................. 285<br />
Le pipeline : rien à voir avec un quelconque tuyau à pétrole ! ................................................................................................................................ 286<br />
Sans pipeline ........................................................................................................................................................................................................... 287<br />
Et dieu inventa le pipeline ....................................................................................................................................................................................... 287<br />
Implémentation hardware ........................................................................................................................................................................................ 288<br />
Un besoin : isoler les étages du pipeline ................................................................................................................................................................. 288<br />
Comment on fait ? ................................................................................................................................................................................................... 290<br />
Une histoire de fréquence... .................................................................................................................................................................................... 291<br />
Un pipeline pas parfait ............................................................................................................................................................................................ 293<br />
Les dépendances d'instructions .............................................................................................................................................................................. 293<br />
Les accès mémoires ............................................................................................................................................................................................... 294<br />
L'aléa structurel ....................................................................................................................................................................................................... 294<br />
Les branchements ................................................................................................................................................................................................... 295<br />
Conclusion .............................................................................................................................................................................................................. 295<br />
Les branchements viennent mettre un peu d'ambiance ! ............................................................................................. 295<br />
Effet des branchements sur le pipeline ................................................................................................................................................................... 296<br />
Les solutions de base ............................................................................................................................................................................................. 297<br />
Délai de branchements ........................................................................................................................................................................................... 297<br />
Les processeurs malins .......................................................................................................................................................................................... 297<br />
Branch Free Code ................................................................................................................................................................................................... 297<br />
Prédiction de branchement ..................................................................................................................................................................................... 298<br />
Erreurs de prédiction ............................................................................................................................................................................................... 299<br />
Prédiction de direction de branchement .................................................................................................................................................................. 300<br />
Prédiction de branchement ..................................................................................................................................................................................... 302<br />
Eager execution ...................................................................................................................................................................................................... 308<br />
Quelques limites pratiques ...................................................................................................................................................................................... 309<br />
Disjoint Eager Execution ......................................................................................................................................................................................... 311<br />
Execution Out Of Order et Forwarding .......................................................................................................................... 313<br />
Dépendances d'instructions .................................................................................................................................................................................... 313<br />
Dépendances d'instructions .................................................................................................................................................................................... 313<br />
Bypass et Forwarding .............................................................................................................................................................................................. 314<br />
Effet des dépendances RAW .................................................................................................................................................................................. 314<br />
Bypass ..................................................................................................................................................................................................................... 315<br />
Clusters ................................................................................................................................................................................................................... 317<br />
Execution Out Of Order ........................................................................................................................................................................................... 317<br />
Une idée géniale ..................................................................................................................................................................................................... 318<br />
OOO ........................................................................................................................................................................................................................ 318<br />
Scoreboarding ......................................................................................................................................................................................................... 319<br />
Étape d'issue ........................................................................................................................................................................................................... 320<br />
L'étape Read Operand ............................................................................................................................................................................................ 320<br />
Exécution ................................................................................................................................................................................................................. 321<br />
Writeback ................................................................................................................................................................................................................ 321<br />
scoreboard .............................................................................................................................................................................................................. 321<br />
Final ......................................................................................................................................................................................................................... 322<br />
Le renommage de registres ..........................................................................................................................................<br />
Le renommage de registres .................................................................................................................................................................................... 323<br />
Des dépendances fictives ....................................................................................................................................................................................... 323<br />
Des registres en double ! ........................................................................................................................................................................................ 324<br />
Le renommage, ça se fait avec quoi ? .................................................................................................................................................................... 324<br />
Autre optimisations .................................................................................................................................................................................................. 325<br />
Algorithme de Tomasulo .......................................................................................................................................................................................... 325<br />
L'étape d'Issue ........................................................................................................................................................................................................ 326<br />
Reservation Stations ............................................................................................................................................................................................... 326<br />
Étape d’exécution .................................................................................................................................................................................................... 327<br />
Le Common Memory Bus ........................................................................................................................................................................................ 327<br />
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