处理器指令窗口中的指令块的基于年龄的管理制造技术

一种基于指令块的微架构中的处理器核包括控制单元，该控制单元显式地跟踪包括从指令高速缓存已经取回的当前块的年龄或优先级的指令块状态。跟踪的指令块以年龄顺序列表或优先级顺序列表维持。当指令块被控制单元识别为提交时，该列表被检查匹配，并且匹配的指令块可以被刷新而不从指令高速缓存中重新取回。如果找不到匹配，则可以基于年龄或优先级来提交和替换指令块。这种指令状态跟踪通常消耗很少的开销，并且使得指令块能够被重新使用并且错误预测的指令被跳过以提高处理器核效率。

Age based management of instruction blocks in a processor instruction window

A processor core based on instruction block in a microarchitecture includes a control unit, which explicitly tracks the instruction block state including the age or priority of the current block that has been retrieved from the instruction cache. The tracked instruction blocks are maintained in an age - order list or a priority list. When the instruction block is recognized by the control unit as a submission, the list is checked and matched, and the matching instruction block can be refreshed without retrieving from the instruction cache. If a match is not found, the instruction block can be submitted and replaced on the basis of age or priority. This instruction state tracking usually costs very little overhead, and enables the instruction block to be reused and the erroneous prediction instruction is skipped to improve processor core efficiency.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理器指令窗口中的指令块的基于年龄的管理
技术介绍
指令集架构(ISA)和处理器的设计者进行功率和性能折衷。例如，如果设计者选择具有传递更高性能的指令的ISA，则处理器的功耗也可能更高。备选地，如果设计者选择消耗较低功率的指令的ISA，性能可能会更低。功耗可能被绑定到在执行期间由指令使用的处理器的硬件资源量，例如算术逻辑单元(ALU)、高速缓存线、或寄存器。大量这样的硬件资源的使用可能以更高的功耗的代价传递更高的性能。备选地，少量这样的硬件资源的使用可能以较低的性能的代价导致较低的功耗。编译器可用于将高级代码编译为与ISA和处理器架构兼容的指令。
技术实现思路
一种基于指令块的微架构中的处理器核包括控制单元，该控制单元显式地跟踪指令块状态，该指令块状态包括针对已经从指令高速缓存中取回的当前块的年龄或优先级。跟踪的指令块以年龄顺序或优先顺序列表被维持。当指令块被控制单元标识用于提交时，针对匹配检查该列表，并且匹配的指令块可以被刷新而不用从指令高速缓存中重新取回。如果匹配没有被找到，则可以基于年龄或优先级来提交和替换指令块。这种指令状态跟踪通常消耗很少的开销，并且使得指令块能够被重用以提高处理器核本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理在处理器核中设置的指令窗口中的指令块的方法，包括：显式地跟踪当前在所述指令窗口中被映射的指令块的年龄；将新的指令块映射到所述指令窗口中的可用槽中；执行所述新的指令块以原子地提交所述指令块中的指令；以及按照它们的显式跟踪的年龄的顺序来执行当前被映射的所述指令块以原子地提交它们相应的指令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 US 14/752,7471.一种用于管理在处理器核中设置的指令窗口中的指令块的方法，包括：显式地跟踪当前在所述指令窗口中被映射的指令块的年龄；将新的指令块映射到所述指令窗口中的可用槽中；执行所述新的指令块以原子地提交所述指令块中的指令；以及按照它们的显式跟踪的年龄的顺序来执行当前被映射的所述指令块以原子地提交它们相应的指令。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：针对每一个指令块执行批量分配，所述每一个指令块被从指令高速缓存取回，以获得与所述块中的所述指令中的每一个指令相关联的资源。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过维持取回的指令块的年龄排序列表来执行所述显式跟踪，其中所述年龄排序列表包括每个指令块到所述指令窗口的指针。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：维持所述指令窗口中的可用槽的列表和所述可用槽的地址。5.根据权利要求3所述的方法，还包括：标识用于提交的指令块并且在所述年龄排序列表中搜索匹配。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：当匹配被找到时，刷新指令块，并且不重新取回所述指令块。7.一种基于指令块的微架构，包括：控制单元；一个或多个操作数缓冲区，在所述控制单元的控制下；以及指令窗口，被配置为在所述控制单元的控制下存储解码指令块，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·C·伯格，A·史密斯，J·格雷，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US