CPU功能单元和发布队列配置的排队模型
摘要：超标量处理器中的指令流通过执行流水线，遍历大多数不同指令类型之间共享的硬件资源。共享流水线资源的一个显著例外是功能单元的集合，即执行特定计算的硬件。在成本与性能的权衡中，流水线设计师必须决定在处理器的流水线中放置每种类型的功能单元的数量。在本文中，我们将超标量处理器的指令队列和功能单元建模为一种新颖的排队网络。我们将指令队列视为有限大小的等待区域，将功能单元视为服务器。除了常见的排队问题外，网络的客户共享队列，但等待特定的服务器准备就绪（例如，加法指令等待加法器）。此外，此队列中的客户不一定准备好服务，因为指令可能正在等待操作数。在本文中，我们建模了一种新颖的排队网络，为每种类型的指令的预期队列长度提供了解决方案。这个网络及其解决方案还可以推广到其他问题，特别是在超标量流水线中出现的其他资源分配问题。
作者：Shane Carroll and Wei-Ming Ling
论文ID：1807.08586
分类：Performance
分类简称：cs.PF
提交时间：2018-07-24