Le nuove Cpu/P3-P4-Athlon

informatica

Le nuove Cpu/P3-P4-Athlon

L'aumento di performance di un processore non si ottiene solo con l'aumento della sola frequenza, ma anche migliorando la sua capacità interna di gestione dei dati. Il passaggio dall'architettura del Pentium e Pentium 535f53f MMX

all'architettura del Pentium pro, Pentium II e III ha apportato significativi miglioramenti in termini di prestazioni nei seguenti campi:

-ci sono più esecuzioni di istruzioni in un ciclo di clock

-notevole aumento della velocità di accesso alla cache L2 con un bus a 64 bit

-ampliamento della banca di predizione dei salti

-introduzione della tecnica di esecuzione speculativa

Il problema fondamentale dei moderni processori è il dover comunicare i loro calcoli (dati) ad una memoria di sistema molto lenta; ma questo problema trova una parziale soluzione nella memoria cache di ram statica (SRam). Il processore è costituito da due cache : la L1 e la L2.

La L1 (8-128Kb) è installata nel nucleo principale del processore, mentre la L2 (64-512Kb) è montata su una basetta esterna.

Il processore quindi copia e scrive i sui dati nella cache, e solo quando questa si satura, egli passa alla memoria di sistema.

Il vero grosso problema sono però i famosi "salti" che ho nominato prima:

nella fase di elaborazione del codice macchina, il processo subisce ogni 7/8 istruzioni improvvisi cambi di direzione di istruzioni del processore che ne causano lo svuotamento delle cache!!!!

Questo svuotamento causa il dover ricominciare da capo la serie di calcoli, così quando avviene un salto l'elaborazione si interrompe ed il processore rimane in stato di Idle o per farla facile...di ozio.

- La prima tecnica risolutiva è inserire una "banca di predizione" che tenta di individuare in anticipo i punti di salto attraverso un algoritmo strutturato su una tabella.

- La seconda tecnica denominata "esecuzione speculativa", fà si che la cpu possa eseguire in anticipo i calcoli relativi ad una data serie di istruzioni anche se non sono state richieste dal software, evitando però di inviare il risultato del calcolo alla memoria.

La prima tecnica è ormai gìà in uso da un pezzo, mentre la seconda è uscita da poco tempo.