Arquiteturas VLIW
Uma Abordagem Alternativa para
Exploração de ILP
Flávia de Oliveira Santos (RA:100594)
[email protected]
Universidade Estadual de Campinas - Unicamp
Instituto de Computação - IC
Roteiro
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História
Arquiteturas VLIW
Escalonamento Estático
Vantagens e Desvantagens
Perspectivas Futuras
História
• Em 81: Joseph Fisher
▫ Trace Scheduling
• Em 84: Multiflow e Cydrome
• Em 90: Nova geração de processadores VLIW
▫ Itanium e Crusoe
Arquiteturas VLIW
• VLIW (Very Long Instruction Word)
▫ Número fixo de instruções
▫ Hardware de controle simples
Arquiteturas VLIW
Arquiteturas VLIW
• Mecanismos em hardware:
▫ Pipeline
 Múltiplas unidades funcionais
▫ Mecanismo de Busca de Instruções
 Elevada largura de banda
▫ Bypassing
 Encaminhamento de resultados
▫ Tratamento de Interrupções
 Reorder Buffer e Future File
Escalonamento Estático
• Necessidade de um compilador eficiente
• Técnicas:
▫ Loop Unrolling
 Desdobramento de loops
▫ Software Pipeline
 Instruções de diferentes iterações do loop
▫ Trace Scheduling
 Otimização em caminhos críticos
▫ Superblock Scheduling
 Otimização da técnica de Trace Scheduling
Vantagens e Desvantagens
• Vantagens:
▫ Arquitetura regular e exposta ao compilador
▫ Compilador apto a resolver conflitos estruturais e
de dados em tempo de compilação
▫ Capacidade de despacho de múltiplas operações
▫ Hardware de controle simples
Vantagens e Desvantagens
• Desvantagens:
▫ Previsão estática do caminho tomado em desvios
condicionais
▫ Problemas de compatibilidade de código VLIW
▫ Pior densidade de código (uso de NOPs)
▫ Requer um elevado número de portas de acesso à
cache de dados
Perspectivas Futuras
• Arquiteturas VLIW como próximo estágio na
evolução de arquiteturas de computadores
• Investimento em pesquisa
▫ Compiladores
 Técnicas de Otimização e Escalonamento
▫ Arquitetura
 Mecanismos de busca e decodificação