求助设计流水线的几个问题～

illdan

大家好：
         我现在要设计一个多发射乱序执行的超标量流水线，有几个问题想问问大家：
         我的多发射是指什么呢？是在IF阶段一个时钟周期取多条指令吗？还是指在译码以后一个时钟周期发射多条指令给执行单元？如果是后者，那么是不是在IF阶段一个时钟周期也要取多条指令呢？
         我的load和store指令该怎么处理呢？
         希望大家给些建议，谢谢大家！

falcom

多发射一般指后者，IF阶段还是一条一条的取了，只是一般情况下 （icache not missing）在fetch阶段动作会快于Decode,而且一般会有预取的机制，在decode与fetch之间一般会有一个pre-fetch buffer来存这些指令。至于能不能多发射关键要看指令间的dependence，三种都要考虑。一般在decode后是有一个专门的issue部件的,不过如果是简单流水线的话,decode来做这事了.
请注意以上只是一般处理器的情况,特殊的当然是nothing impossible

illdan

那么我是不是应该用多时钟控制啊？在取指阶段用快时钟频率？或者在取指的时候我一次取多条指令呢？

falcom

同一个时钟，只是取指是一个cycle一条，而decode可能是四五个cycle才一条。

falcom

一次多取几个指令也是可以的，不过那样会给设计上代来一定的复杂度，做为一个pipeline，还是一次一条就OK了

efgh863

                               
登录/注册后可看大图

==========================
番禺机械回收 物资回收 番禺废品

illdan

还有个小问题，就是在设计运算模块时候，我不用专门设计一个Load和Store模块吧？它们本质上就是ALU，是吧？是不是在双发射时候，我只要设计两个ALU单元和一个乘法单元就可以了啊?

thulihu

不错啊

阿基里奥斯

multi-issue与是否一个cycle取多条指令没有直接的关系。
即使每个cycle取一条指令，仍然可以有多发射的机会，因为指令执行不一定能每个cycle完成一条，所以处于执行过程中的指令可以是多条。同时发射的指令也可以多条。
另外，多发射与乱序执行也没有直接关系。

qushaobo

在单核结构下：对不同复杂度的指令是通过变周期来优化的。
在多核结构下：可以通过任务化分来使用多核（粗分），也可通过多发射去实现，并行的多指令执行，便这一是要CPU结构支持，二也要编译软件支持。这是我的观点，实现并行，看实现的复杂度与性能了，前一个的性能比不得后一个的性能好。