一种高性能分簇式超标量微处理器结构

摘要

随着超标量微处理器指令发射宽度的增大,流水线中各个部件的硬件复杂度以及连线长度迅速增加,特别是当工艺线宽越来越小时,连线延迟成为阻碍处理器性能提高的瓶颈.我们提出了一种分簇式超标量处理器结构,在维持发射宽度不变的前提下能够有效降低硬件复杂度,缩短连线长度,减小延迟时间.通过对该分簇的处理器进行模拟并估算它们的物理寄存器组的延迟和面积,我们发现,对于2×4分簇结构,在寄存器组面积减少12%的同时,处理器性能至少可获得16%的提升.