Superskalarność

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Superskalarność (ang. Superscalar) – cecha mikroprocesorów oznaczająca możliwość jednoczesnego wykonywania kilku instrukcji, realizowana poprzez zwielokrotnienie skalarnych jednostek wykonawczych[1].

Pierwszym procesorem Intela z rodziny x86 wykorzystującym fragmentaryczną superskalarność był procesor Pentium, który miał dwie jednostki wykonawcze, z czego jedną zubożoną, mogącą wykonywać tylko proste instrukcje; Pentium Pro posiadał już 3 jednostki wykonawcze. Większość procesorów superskalarnych nie ma w pełni zduplikowanych jednostek wykonawczych kodu, jednak mogą mieć wiele ALU, jednostek zmiennopozycyjnych itd., wobec czego pewne instrukcje będą wykonywane bardzo szybko, a inne wolniej.

Pełne wykorzystanie wszystkich jednostek wykonawczych zależy od tego, czy w programie nie występują zależności między kolejnymi instrukcjami - tj. czy kolejna instrukcja jako argumentu nie potrzebuje wyników poprzedniego rozkazu. Np. instrukcje

a = b + 5
c = a + 10

nie będą mogły zostać wykonane równolegle, ponieważ wartość c zależy od wyliczanego wcześniej a. Jeśliby jednak usunąć zależność i napisać równoważnie

a = b + 5
c = b + 15

wykonywanie superskalarne będzie możliwe.

Minimalizacja zależności jest kluczowa, aby możliwe było pełne użycie dostępnych zasobów mikroprocesora - o właściwe rozmieszczenie instrukcji dba programista lub kompilator. Ponadto współczesne procesory, np. Pentium Pro i nowsze, mogą zmieniać kolejność wykonywanych instrukcji (zachowując zależności między instrukcjami) - aby w pełni wykorzystać jednostki wykonawcze wyszukują instrukcje niezależne od siebie i wykonują je równolegle.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy