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2009年11月17日 (火)

Bulldozer、Bobcatと、POWERアーキテクチャの似ている点

Bulldozer、Bobcatの、Load、Store、演算にpipelineを分ける構造は、メモリアクセスはLoad、Store、演算はレジスタのオペランドのみと定義したPOWERアーキテクチャに近い。

オペランドにメモリも指定できるx86に対して、CPUの大きな構造、pipelineの考え方が近いのだ。
特に、pipelineを役割で分けるのは、面白い。

例えば、「メモリ上の変数に値を足す」という処理について、POWERとx86を比べると、こんなに違う

・POWER ※RISCは大体みんな一緒
 メモリからレジスタにLoad、レジスタの値に加算、レジスタからメモリにStore、の3つの命令
・x86
 専用の命令があるので、1つの命令

このPOWERのやり方を、Load、Store、演算という役割ごとに分けたpipelineで、実現する。
感覚的だが実行効率がよさそうだ。

※命令を実行するための所要クロック数が、POWERとx86では異なるので、命令数が少ないからx86が速いわけではない。
実際は、各命令を、さらに内部命令に分解するので、もうちょっと複雑になる。

処理の速さは、「実行命令数/所要クロック数」で計算した、クロックあたりの命令数(IPC)で比べる。
例えば、POWERは、1命令1クロックが基本なので、上記の場合、3クロック必要
x86の「メモリ上の変数に加算」の命令の所要クロックが、3クロックなら同じ速さ。
2クロックならx86の方が速く、4クロックならx86の方が遅い。

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