Jeudi, 26 Avril, 2001

L'Advanced Dynamic Execution

Les ingénieurs d'Intel n'ont vraiment pas lésiné afin de tout mettre en œuvre pour réduire les effets désastreux des erreurs de prédictions de leur Hyper Pipeline à 20 étages. En effet, ils ont fait en sorte de prévoir une très large fenêtre pour les instructions en désordre et ont amélioré les capacités de prédiction par l'utilisation d'un algorithme plus performant. Donc, le Pentium 4 compte désormais une fenêtre pouvant comporter jusqu'à 126 instructions comparativement au 42 instructions des Pentium III. De plus, le "Branch Target Buffer" a maintenant une taille de 4Kb comparé au 512-bit qu'il était précédemment.

Le Rapid Execution Engine

Une autre des très intéressantes nouveautés de ce processeur est le fait qu'il incorpore deux unités arithmétiques logiques (ALU) qui opèrent à deux fois la vitesse du processeur. Donc, si on utilise un processeur Pentium 4 de 1400Mhz, les unités arithmétiques internes oscilleront à 2800Mhz. On comprendra facilement la puissance de calcul accrue de ces processeurs.

L'Execution Trace Cache

Le Pentium 4 utilise désormais un cache L1 d'un nouveau type. En effet, au lieu de diviser le cache L1 en deux parties dont l'une sert au stockage des données et l'autre au stockage des instructions comme sur les Pentium III, le Pentium 4 utilise une cache L1 de 8Kb qui ne contient uniquement que des données.

Sur les Pentium 4, les instructions sont cachées dans l'Execution Trace Cache. Un des aspects les plus important de cette cache est qu'elle contient non pas les instructions x86 mais bien les opérations appelées micro-opérations que le processeur peut traiter directement. Une des opérations qui consomme le plus de pouvoir dans un processeur est la conversion des instructions dans un format compréhensible pour les unités d'exécution. Énormément de temps est consommé lorsqu'une instruction est décodée pour être ensuite exécutée pour la première fois ou encore à la suite d'une mauvaise prédiction.

L'Execution Trace Cache sert donc de tampon entre l'étage de décodage et le premier étage d'exécution une fois que le processus de décodage est accompli en entier. L'Execution Trace Cache emmagasine les micro-opérations une fois décodées et prêtes pour exécution évitant ainsi d'avoir à recommencer tout le processus lors d'une nouvelle instruction. Cette façon de faire aide sensiblement à réduire les pénalités causées par l'utilisation d'un pipeline de 20 étages.

Suite: L'Advanced Transfer Cache.