Предсказание зависимости от памяти

• Основы прогнозирования зависимости от памяти

  • Прогнозирование зависимости от памяти используется в высокопроизводительных микропроцессорах для оптимизации доступа к памяти. 
  • Прогнозирование позволяет процессору предсказать, какие загрузки и сохранения могут выполняться не по порядку, избегая нарушений зависимости от памяти. 

• Методы устранения неоднозначности в памяти

  • На более позднем этапе разработки используются методы устранения неоднозначности для проверки правильности выполнения загрузок и сохранений. 

• Преимущества и ограничения спекуляции памятью

  • Прогнозирование зависимости от памяти повышает производительность, сокращая количество очисток конвейера. 
  • Спекуляция памятью может быть успешной, если две операции с памятью независимы друг от друга, но может привести к ошибкам при перекрытии доступа. 
  • Наивные предположения о зависимости от памяти могут быть неэффективными при большом объеме выполнения не по порядку. 

• Современные подходы к предсказанию зависимости от памяти

  • Выборочное предсказание зависимости от памяти может задерживать загрузки до тех пор, пока не станет ясно, что нарушений не произойдет. 
  • Точное предсказание зависимости от памяти позволяет предсказывать точное хранилище, которое должно ожидать загрузку. 
  • Предиктор синонимов группирует зависимости, которые совместно используют одну инструкцию загрузки или сохранения. 
  • Предиктор наборов хранилищ эффективно представляет множество потенциальных зависимостей. 
  • Предиктор store barrier рассматривает определенные инструкции по хранению как барьеры, предотвращая обход конкретных хранилищ. 

• Другие применения предсказания зависимости от памяти

  • Спекулятивное маскирование памяти и спекулятивный обход памяти используют предсказание зависимости от памяти для оптимизации передачи значений через память. 

• Аналогия с предсказанием ветвлений

  • Прогнозирование зависимости от памяти для загрузок и хранилищ аналогично предсказанию переходов для инструкций условного перехода.