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The Processor (데이터패스 (파이프라인 데이터패스
(교재 그림 참고) (파이프라인 제어 (파이프라인 단계에 따라 제어선…
The Processor
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데이터패스
- 명령어 저장 및 접근에 두 개의 상태소자 필요
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- branch taken / branch not taken (피연산자 값 같냐/마느냐에 따라 달라짐)
- cf. delayed branch: 실행 all the time
단순 구현
- ALU 제어 - AND, OR, add, subtract, set on less than, NOR
- 주 제어 유닛의 설계 - RegDst, RegWrite, ALUSrc, PCSrc, MemRead, MemWrite, MemtoReg
- 데이터패스의 동작 - 교재 그림 참고 ex약술: 1)명령어 가져오고 PC 증가 2) 레지스터 읽기 3)ALU 제어신호 만들어서 읽기 4) 레지스터 파일에 기록
- 제어 유닛의 완성 - 교재 그림 참고 약술: opcode 사용
파이프라인 데이터패스
(교재 그림 참고)
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파이프라인 제어
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3단계: RegDst, ALUOp, ALUSrc
4단계: Branch, MemRead, MemWrite
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예외 및 병렬성
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파이프라이닝은 명령어 사이의 병렬성을 이용
- static/dynamic multiple issue
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파이프라이닝
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MIPS 파이프라이닝
- 메모리에서 명령어 가져오기
- 레지스터 읽기(명령어 해독과 동시)
- 연산 수행/ 주소 계산
- 피연산자 접근(데이터 메모리)
- 결과 값 레지스터에 쓰기
파이프라인 해저드
- 구조적 해저드: 하드웨어 지원 불가
- 데이터 해저드: 데이터 준비 안 됨
- 제어 해저드: 적절한 명령어가 적절한 클럭 사이클에 실행X
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동적 파이프라인 스케줄링
- 결과 쓰기 유닛
- 대기영역 버퍼에서의 피연산자/ 연산자
- 재정렬 버퍼: 결과 쓰기 유닛
- 레지스터 재명명
비순차 실행
순차 결과 쓰기
크게 단순한 데이터패스/파이프라인 데이터패스 등으로 나누어지며, 제어를 감안해 구현하기 어렵다는 것이 특징.