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微處理器體系結構專利技術研究方法(第3輯x86指令實現專利技術)

  • 作者：編者:徐步陸|責編:趙艷春//高慧元
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030756879
  • 出版日期：2023/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：119
人民幣：RMB 88 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是《微處理器體系結構專利技術研究方法》系列的第三輯，它通過挖掘在專利記載的相關技術方法，呈現x86處理器微架構的邏輯實現技術。第1章主要探討算術、浮點和向量類指令實現。第2章和第3章主要探討載入和存儲訪存指令、跳轉和分支指令的技術實現。第4章和第5章主要探討流水線、低功耗等關鍵技術實現。第6章探討編譯優化技術。
    微處理器是集成電路最具代表性的產品。因此，一個集成電路強國，一定在微處理器領域有自己的創新與創造。人工智慧領域相關的GPU、DPU等新興處理器架構，本質上都是CPU的協處理器或加速擴展單元。
    因此，本書全面勾勒出x86處理器微架構的邏輯實現創新思維和創造方法，可同時為電腦、集成電路等領域的CISC、RISC處理器和XPU處理器相關科研人員、工程師和廣大師生提供參考。
作者介紹
編者:徐步陸|責編:趙艷春//高慧元
目錄
前言
第1章  算術、浮點和向量類指令實現
  1.1  算術運算
    1.1.1  多路運算
    1.1.2  乘除法運算
    1.1.3  複雜運算
  1.2  浮點類指令執行
    1.2.1  浮點指令的安全執行
    1.2.2  四倍精度浮點載入與存儲
    1.2.3  避免浮點控制指令或設置的方法執行浮點指令
    1.2.4  並行流水線浮點單元執行浮點向量處理
  1.3  向量操作實現和優化
    1.3.1  利用主從數據通路交錯執行向量指令
    1.3.2  聚集/分散
第2章  訪存相關
  2.1  載入和存儲指令的實現
    2.1.1  高級載入
    2.1.2  屏障指令
    2.1.3  先進載入
    2.1.4  滿足載入操作
    2.1.5  監聽存儲指令地址
    2.1.6  安靜存儲指令
    2.1.7  存儲指令轉發
    2.1.8  重命名技術
    2.1.9  存儲器消歧
    2.1.10  亂序處理器中載入/存儲指令的處理
    2.1.11  全局可見存儲緩衝器
    2.1.12  載入/存儲數據的預取技術
    2.1.13  載入/存儲指令的並行化
    2.1.14  大端小端與地址對齊的處理
    2.1.15  二階段提交
  2.2  訪存性能優化及其他
    2.2.1  存儲地址擴展
    2.2.2  載入指令地址生成優化硬體邏輯
    2.2.3  基於寄存器別名表和內容可定址存儲器的XCHG指令優化
    2.2.4  浮點線性地址更新優化
    2.2.5  讀寫操作與奇偶存儲體優化調度
    2.2.6  內存重配置
    2.2.7  基於序列檢測或與指令相關信息的優化訪存性能
    2.2.8  棧操作指令執行
  2.3  高速緩存
    2.3.1  高速緩存預取技術
    2.3.2  高速緩存污染解決技術
    2.3.3  基於LRU演算法的替換策略
    2.3.4  高速緩存行讀寫性能優化
第3章  跳轉和分支
  3.1  條件跳轉指令解碼
  3.2  子程序返回
  3.3  動態分支預測
    3.3.1  面向流水線系統的預測

    3.3.2  多指令流的推測執行
    3.3.3  面向多指令集的預測
    3.3.4  多線程推測分支指令
    3.3.5  循環預測器
    3.3.6  重放指令轉化
    3.3.7  預測信息的存儲
    3.3.8  啟用多個跳轉執行單元
第4章  流水線
  4.1  多周期指令的流水線實現
  4.2  超標量流水線
  4.3  流水線轉發技術
  4.4  多線程
    4.4.1  流水線暫停
    4.4.2  共享存儲
    4.4.3  活鎖
第5章  低功耗
  5.1  時鐘門控
  5.2  基於溫度調整頻率和電壓
  5.3  功耗模式切換
    5.3.1  通過暫停指令進入休眠
    5.3.2  長延遲指令降低瞬時啟動電流
    5.3.3  基於存儲器地址操作的喚醒
第6章  編譯優化
  6.1  分支和循環優化
  6.2  融合乘加操作
  6.3  多核優化
    6.3.1  代碼重排
    6.3.2  循環展開
    6.3.3  動態部分二進位翻譯的指令集虛擬化
參考文獻

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