[Advcomparch] Ερώτηση για Reservation Stations

[Konstantinos Nikas]

Καλημέρα,

δεν είμαι σίγουρος ότι καταλαβαίνω ακριβώς την ερώτηση.

Αν εννοείς αν είναι καλύτερο ένα "centralized" σχήμα (1 rs για όλα τα 
fu) από ένα "distributed" σχήμα (1 rs για κάθε 1 fu), δεν μπορώ να δώσω 
μια ξεκάθαρη απάντηση. Το καθένα έχει τα δικά του χαρακτηριστικά 
(utilization of entries, design complexity, saturation, etc). Νομίζω ότι 
κάποια πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα αναφέρονται και στις διαφάνειες. Εδώ 
να σημειώσω ότι στο distributed σχήμα, συνήθως έχουμε 1 rs για κάθε * 
τύπο * fu. Δηλαδή, στο παράδειγμα της άσκησης, θα υπήρχε 1 rs για 
πράξεις fp mul/div, το οποίο θα είχε 4 entries και θα τροφοδοτούσε 2 
functional units (ή μπορείς να το δεις σαν 1 fu το οποίο μπορεί να 
εκτελεί 2 πράξεις ταυτόχρονα).

Η 1-1 αντιστοιχία που ανέφερα στην προηγούμενη απάντηση μου είναι 
διαφορετική από αυτό. Αναφερόμουν στην αντιστοιχία * rs entries * και 
fu. Στο παράδειγμα της άσκησης ξανά, έχουμε 4 entries για fp mul/div ενώ 
μπορούμε να εκτελούμε μέχρι 2 πράξεις ταυτόχρονα. Η επιλογή αυτή έχει 
νόημα, αν σκεφτείς τον παρακάτω κώδικα:

MUL.D F1, F2, F3
DIV.D    F4, F5, F6
MUL.D F7, F7, F8
ADD.D  F9, F10, F11
SUB      R1, R2, R3

Αν στην περίπτωση αυτή είχαμε τόσα rs entries όσα και fus, δηλαδή 2 
entries για fp mul/div, τότε οι εντολές ADD.D, SUB δε θα μπορούσαν να 
γίνουν issued καθώς το σύστημα θα έκανε stall στη 2η MUL.D (το issue 
είναι πάντα in-order).

K.
> το ότι τα rs δεν έχουνε 1-1 αντιστοιχία με τα fu ισχύει πάντα, ή έχει
> κάποιο πλεονέκτημα το να έχουμε 1 rs με περισσότερα entries για πολλαπλά
> fu του ίδιου
> τύπου, πχ fp mul/div,(και από το rs να κάνουμε "dispatch" τις εντολές σε
> ένα από τα ελεύθερα fu), αντί να έχουμε 1 rs με λιγότερα entries για
> κάθε ξεχωριστό fu(του ίδιου τύπου);
>
> O/H Konstantinos Nikas έγραψε:
>   
>> Καλησπέρα,
>>
>> τα reservation station entries δεν έχουν 1 προς 1 αντιστοιχία με τα
>> functional units. Στο παράδειγμα που δίνεις λοιπόν, πράγματι στο
>> reservation station θα μπορούν να υπάρχουν μέχρι λ εντολές (θα έχουν
>> γίνει issued) αλλά θα εκτελούνται οι κ πρώτες. Όχι οι πρώτες κ που
>> γίναν issued αλλά οι πρώτες κ που δεν είχαν (ή επίλυσαν τα) dependencies.
>>
>> Στην άσκηση, τα 4 entries αναφέρονται συνολικά στις 2 μονάδες. Δηλαδή
>> ο επεξεργαστής μπορεί να κάνει issue μέχρι 4 εντολές FP mul/div αλλά
>> από αυτές μόνο 2 θα εκτελούνται (αφού τα units δεν είναι pipelined).
>>
>>
>> Τέλος, στο διάγραμμα χρονισμού θα συμπεριλάβεται όλες τις εντολές (και
>> τις integer δηλαδή).
>>
>> Κ.
>>     
>>> Έχω μία απόρία στα reservation stations που σχετίζεται με αυτή του
>>> συναδέλφου γι'αυτό την ποστάρω ως απάντηση.
>>>
>>> Έστω ότι έχουμε κ μονάδες FP mul/div, οι οποίες έχουν λ entries στο
>>> reservation station, με κ<λ. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν μέχρι και λ
>>> εντολές  FP mul/div να έχουν καταλάβει από μία entry στο reservation
>>> station (με την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχουν hazards/dependences),
>>> αλλά το πολύ κ να βρίσκονται παράλληλα στο στάδιο execution;
>>>
>>> Ευχαριστώ
>>> ------------------------------------------------------------------------
>>> Για τον τύπο μονάδας FP mul/div δίνεται "Αριθμός μονάδων=2" και
>>> "Αριθμός Entries στο αντίστοιχο Res.Station=4". Αυτό σημαίνει πως
>>> έχουμε ένα Reservation Station με 4 entries για *κάθε μία* ή και για
>>> τις δύο μονάδες _/μαζί/_;
>>>
>>>
>>>
>>> Επίσης, αφού στην αρχιτεκτονική μας έχουμε εκτέλεση Tomasulo και
>>> Integer Functional Unit και αναγράφεται πως  "η bnez και η daddi
>>> εκτελούνται στη μονάδα αυτή" θα συμπεριλάβουμε κανονικά στο διάγραμμα
>>> χρονισμού μας τις εντολές αυτές, σωστά;
>>>
>>>
>>>
>>> Ευχαριστώ
>>>
>>>
>>>   
>>>       
>> _______________________________________________
>> Advcomparch mailing list
>> Advcomparch at lists.cslab.ece.ntua.gr
>> http://lists.cslab.ece.ntua.gr/mailman/listinfo/advcomparch
>>     
>
>
>   
> ------------------------------------------------------------------------
>
> _______________________________________________
> Advcomparch mailing list
> Advcomparch at lists.cslab.ece.ntua.gr
> http://lists.cslab.ece.ntua.gr/mailman/listinfo/advcomparch
>   


-- 
Dr. Konstantinos Nikas
Computing Systems Laboratory
School of Electrical and Computer Engineering
National Technical University of Athens

Tel: +30-210-7721532
e-mail: knikas at cslab.ece.ntua.gr
http://www.cslab.ece.ntua.gr/~knikas