VLIW 架构和超标量处理器有什么区别?


VLIW 架构

VLIW 代表超长指令字。它是一种指令集体系结构,旨在充分利用指令级并行 (ILP) 来提高性能。

中央处理器允许程序仅按顺序指定要执行的指令,而 VLIW 处理器允许程序显式地确定要并行执行的指令。这种设计旨在实现更高的性能,而不会像某些其他设计那样复杂。

VLIW 架构与超标量处理器密切相关。两者都旨在通过利用指令级并行来加速计算。两者都具有几乎相同的执行基础,包括并行控制的多个执行单元 (EU),并使用所有数据类型的统一寄存器文件或 FX 和 FP 数据的特定(分割)寄存器文件,如图所示。

超标量处理器

超标量处理器旨在为单个顺序程序产生每时钟周期执行多条指令的执行速度。超标量处理器设计定义了一组方法,使计算机的中央处理器 (CPU) 能够在执行单个顺序程序时获得每周期多条指令的吞吐量。

超标量体系结构包含并行执行单元,这些单元可以同时执行指令。这种并行体系结构最初是在 RISC 处理器中执行的,RISC 处理器使用简短而简单的指令来执行计算。由于其超标量效率,RISC 处理器通常比以相同兆赫运行的 CISC 处理器性能更高。

超标量处理的主要功能是超标量指令发出。更高的发出率会导致更高的处理器执行速度,同时也会加剧控制和数据依赖性对处理器实现的限制性影响。

让我们看看 VLIW 架构和超标量处理器的比较。

VLIW 架构超标量处理器
VLIW 架构接收单个多操作指令。
超标量处理器除了传统的顺序指令流之外,还可以发出多条指令。
VLIW 方法需要超长指令字来指定每个执行单元应该做什么。
超标量处理器接收顺序流,然后对其进行解码,发出单元将为多个执行单元发出多条指令。在超标量中,指令单元可以每周期发出 2 到 6 条指令。
VLIW 架构处理器需要无依赖性代码。
超标量处理器不需要无依赖性代码,可以使用专用硬件来处理依赖性。
VLIW 复杂度较低。
具有相同并行度的超标量处理器比 VLIW 架构更复杂。
VLIW 用于静态调度。
超标量用于动态调度。

更新于: 2021 年 7 月 23 日

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