什麼是 PowerPC 620?


PowerPC 620 是 PowerPC 系列中效能最高的型號。它是 PowerPC 家族中應用伺服器和高科技辦公產品線的首款晶片。它使用高執行微架構,具有多種高階超標量特性,以利用指令級並行性。

PowerPC 620 有六個能夠並行操作的執行單元 (EU)。這些單元如下:分支處理單元 (BPU)、兩個簡單的整數單元 (IU1 和 IU2) 執行單週期整數和邏輯運算、一個多週期整數單元 (MIU) 主要執行整數乘法和除法、一個載入/儲存單元 (L/SU) 和一個浮點單元 (FPU)。

PowerPC 620 的特性

PowerPC 620 的主要特性如下:

  • 它是一個四路超標量處理器。

  • 它採用獨立的預留站。

  • 重新命名由獨立的架構和重新命名暫存器檔案實現。

  • 使用重排序緩衝區保持順序一致性。

PowerPC 620 採用獨立的預留站,每個站有兩個到四個緩衝區。整數和 FP 單元中有兩個緩衝區可用,而 L/SU 有三個條目,BPU 有四個。

重新命名是使用獨立的架構暫存器和重新命名暫存器進行的。PowerPC 620 使用八個 FX 和八個 FP 重新命名暫存器。執行的順序一致性由 16 個條目的重排序緩衝區 (ROB) 維持。

重新命名暫存器中的運算元可用性透過記分板來管理。因此,作為釋出過程的一部分,重新命名目標暫存器的記分板位將被重置。這表示所有後續指令相關暫存器值仍不可用。

運算元在釋出期間被提取。因此,在指令被轉發到預留站的同時,最多八個 FX 暫存器編號和三個 FP 暫存器編號被傳遞到相應的暫存器檔案。同時搜尋相應的重新命名和架構暫存器以獲取請求的暫存器值。

如果在某個重新命名暫存器中找到所需的源運算元並且其值有效,即可用,則該暫存器的內容將被轉發到相應預留站的相應欄位中。

如果所需的暫存器值包含在重新命名暫存器中,但其值不可訪問,則將一個標記(即重新命名暫存器識別符號)儲存在預留站中以代替運算元值。

從重新命名暫存器提取運算元是一項相當複雜的任務。每個重新命名暫存器有四個欄位。它們是重新命名有效位、分配給該重新命名暫存器的暫存器編號、如果可用則為結果值以及結果有效位。

從重新命名暫存器提取運算元需要關聯搜尋,因為必須搜尋暫存器編號欄位的內容以匹配源暫存器編號。

此外,由於後續指令可能使用相同的目標暫存器,因此架構暫存器可以有多個重新命名。在關聯搜尋期間,需要訪問最新的重新命名。因此,從重新命名暫存器訪問運算元需要對請求的源暫存器的最新重新命名值進行關聯搜尋。

更新於: 2021-07-23

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