دانلود مقاله ترجمه شده افزایش کارایی پردازنده با پیاده سازی خطوط لوله ای عمقی تر

روش معماری خاصی برای افزایش کارایی پردازنده وجود دارد که میزان فرکانس را با پیاده سازی خط لوله های عمقی تر افزایش می دهد. این مقاله با استفاده از یک پردازنده نسل پنتیوم  چهار که به عنوان یک معماری پایه در نظر گرفته شده است به تشریح رابطه بین کارایی و عمق خط لوله می پردازد و نشان می دهد که خط لوله های عمقی تر می تواند سبب افزایش کارایی شوند.

این مقاله  نشان خواهد داد که نهفتگی انشعاب غیر قابل پیش بینی، در تنزل کارایی خطوط لوله ایی که بسط داده شده اند، بیشترین نقش را ایفا می کنند و بنابراین پیش بینی انشعاب  و بازیابی انشعاب سریع می تواند به افزایش کارایی کمک کنند. همچنین این مقاله نشان خواهد داد که هسته های که با کارایی بالاتر و با استقاده از خطوط لوله ایی طویل تر پیاده سازی شده اند، فشار بیشتری را بر سیستم حافظه ایی وارد می آورند و به همین دلیل به حافظه های نهان بزرگتری نیاز دارند. نهایتا، نشان خواهیم داد که تکنولوژی پروسه ایی یکسان، طراحی خطوط لوله ایی عمقی تر می تواند منجر  به افزایش 100 درصدی فرکانس پردازنده شود و در هنگام به کارگیری و ترکیب شدن با حافظه های نهان بزرگتر نیز می توان در پردازنده p4 کارایی را به میزان 35 تا 40 درصد بهبود بخشید.

شناسایی و مشخص نمودن فرکانس هدف پردازنده، یکی از مهترین مسائلی است که یک طرح ریز پردازنده با آن سر  و کار دارد. هنگام بحث در مورد نحوه اعمال فرکانس یا IPC که به منظور بهبود کارایی و تداوم آن صورت می گرفت، بسیاری بر این عقیده  بودند که پردازنده های مدرن دارای خط لوله های تعبیه شده ایی باشند که میزان عمق آنها به خوبی بهینه سازی شده باشند. با رده بندی و دسته بندی چنین مذاکراتی، اکثرا بر این عقیده بودند که پیچیدگی مهندسی و تلاش ، اساسا با خطوط لوله ایی عمقی تر انجام شود. تمرکز بر روی کارایی استریم ساده و استفاده از پردازنده p4 به عنوان معماری پایه، این مقاله به آن نتیجه رسیده است که خطوط لوله ایی می توانند به منظور بهبود کارایی در پردازنده های  p4، 20 مرحله ایی، طویل تر در نظر گرفته شوند. در این صورت می توانیم ادعا کنیم که پیشرفت در معماری و معماری پیشرفته می تواند استفاده از خطوط لوله ایی عمقی تر را پیشتیبانی کند، هر چند که تلاش های مهندسی و سایر ملاحضات دیگر نیز به عنوان یک محدود کننده واقعی اعمال شوند…