什么是 PowerPC 620?


PowerPC 620 是 PowerPC 系列中性能最高的型号。它是 PowerPC 家族中应用服务器和高科技办公产品线的首款芯片。它使用高执行微架构,具有多种高级超标量特性,以利用指令级并行性。

PowerPC 620 有六个能够并行操作的执行单元 (EU)。这些单元如下:分支处理单元 (BPU)、两个简单的整数单元 (IU1 和 IU2) 执行单周期整数和逻辑运算、一个多周期整数单元 (MIU) 主要执行整数乘法和除法、一个加载/存储单元 (L/SU) 和一个浮点单元 (FPU)。

PowerPC 620 的特性

PowerPC 620 的主要特性如下:

  • 它是一个四路超标量处理器。

  • 它采用独立的预留站。

  • 重命名由独立的架构和重命名寄存器文件实现。

  • 使用重排序缓冲区保持顺序一致性。

PowerPC 620 采用独立的预留站,每个站有两个到四个缓冲区。整数和 FP 单元中有两个缓冲区可用,而 L/SU 有三个条目,BPU 有四个。

重命名是使用独立的架构寄存器和重命名寄存器进行的。PowerPC 620 使用八个 FX 和八个 FP 重命名寄存器。执行的顺序一致性由 16 个条目的重排序缓冲区 (ROB) 维持。

重命名寄存器中的操作数可用性通过记分板来管理。因此,作为发布过程的一部分,重命名目标寄存器的记分板位将被重置。这表示所有后续指令相关寄存器值仍不可用。

操作数在发布期间被提取。因此,在指令被转发到预留站的同时,最多八个 FX 寄存器编号和三个 FP 寄存器编号被传递到相应的寄存器文件。同时搜索相应的重命名和架构寄存器以获取请求的寄存器值。

如果在某个重命名寄存器中找到所需的源操作数并且其值有效,即可用,则该寄存器的内容将被转发到相应预留站的相应字段中。

如果所需的寄存器值包含在重命名寄存器中,但其值不可访问,则将一个标记(即重命名寄存器标识符)存储在预留站中以代替操作数值。

从重命名寄存器提取操作数是一项相当复杂的任务。每个重命名寄存器有四个字段。它们是重命名有效位、分配给该重命名寄存器的寄存器编号、如果可用则为结果值以及结果有效位。

从重命名寄存器提取操作数需要关联搜索,因为必须搜索寄存器编号字段的内容以匹配源寄存器编号。

此外,由于后续指令可能使用相同的目标寄存器,因此架构寄存器可以有多个重命名。在关联搜索期间,需要访问最新的重命名。因此,从重命名寄存器访问操作数需要对请求的源寄存器的最新重命名值进行关联搜索。

更新于: 2021-07-23

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