Schwertfisch

Schwertfisch war ein superskalaren Mikroprozessors von National Semiconductor entwickelt und 1990 vorgestellt Der Mikroprozessor wurde ursprünglich als Nachfolger des NS32532 Prozessor entwickelt. Doch der Prozessor nicht Teil der Familie NS32, aber sein Plan wurde von einem Familienmitglied CompactRISC wiederverwendet. Der Mikroprozessor hatte ein besonderes Projekt, das außerhalb des Maschinencodes wie eine gemeinsame superskalaren Mikroprozessors ausgeführt, sondern intern betrieben, wie ein Prozessor LIW decodiert Befehlscache.

In den späten achtziger Jahren in Israel wurde die Entwicklung des Prozessors eingeleitet. Das Projekt umfasste zwei Pipelines für Integer-Daten genannt A und B. Diese folgte dem klassischen RISC-Design in fünf Stufen. Die Pipeline B war der Hauptrohrleitung in dem Sinne, dass es alle Anweisungen und der Pipeline A durchführen konnte nicht Sprünge und konnten nicht Gleitkomma-Operationen starten. Jedoch decodiert und an die Pipeline geschickt wurden, um die Rohrleitung in der zweiten decodierten Befehl wurde B zugeordnet der Befehlsausführungspipeline eingetreten gleichzeitig außer dass die Pipeline B nicht für die Einhaltung einer Sucht blockiert oder für ähnliche Zwecke zugeordneten der erste Befehl . Ein neues Paar Anweisungen konnte nicht geladen werden, bis die vorherige Paar hatte nicht das Stadium der Decodierung übergeben.

Ein Registry-Anzeigetafel wurde verwendet, um die Stände KRIEG und WAW überprüfen. Darüber hinaus wurde in einem FIFO-Register Ladebefehl in der Pipeline, um weiter ausgeführt im Stillstand des Daten-Cache hinzugefügt jede Anfrage Cache benötigt mindestens 6 Taktzyklen zufrieden zu sein. Die Registrierung Scoreboard dekodiert Anweisungen, auch wenn einige Datenabhängigkeiten nicht erfüllt waren.

Jede Anweisung, um Pipeline-B gesendet wurde auch auf die Gleitkomma-Pipeline gesendet, so dass Sie laufen direkt die Gleitkomma-Befehle beginnen können. Die Pipeline-Gleitkomma hatte fünf Stufen neben Decodierung. Die Pipeline B betrieben gleichzeitig mit dem Pipeline-Gleitkomma da dies hatte keine Verwaltungsanweisungen. Die Pipeline B gesteuert jede Trap Gleitkomma-Pipeline und stellte einen Stand, um die Ausführungs-Pipeline mit der Gleitkomma abzuschließen.

Die ersten Prozessoren mit 50-MHz-Takt betrieben und dann führte eine Multiplikation in einer ganzen Taktzyklus. Der Teil Gleitkomma wurde mit drei Einheiten, eine Summe, eine Multiplikation und eine Division ausgestattet.

Der Befehls-Cache des Prozessors war zumal zusätzlich zu den Anweisungen aus dem Speicher angeordnet ist, um so zu entschlüsseln, dass man an die Pipeline zuzuordnen laden. Die Anweisungen wurden gespeichert bereits dekodiert und bereit, an die Pipeline geschickt werden. Der Cache auch von den Datenabhängigkeiten der Befehle definiert und precalcolava die Zieladresse der Sprünge. Es diente auch eine Einheit der Verzweigungsvorhersage.

Zunächst wird das Projekt beinhaltete die Entwicklung einer Reihe von Anweisungen aus NS32K minimal abgeleitet, sollte enthalten nur die wesentlichen aus der Sicht der Performance werden. Die meisten Anweisungen würden durch Emulation ausgeführt worden sein, wurde sie in der Prozessoreinheit, die die Anweisungen in der festgelegt minimal Lauf durch die Pipeline umgewandelt enthalten. Später wurde beschlossen, eine breitere Reihe von Anweisungen zu verwenden, um zu vermeiden, dass zu häufig zurückgreifen Emulation. Die einheimischen Anweisungen der Prozessor verwendet, um eine Umrechnungstabelle mit der Befehlssatz NS32K zu erstellen, könnte Anweisungen, um drei Typen umgewandelt werden:

  • Erste Typ: Ausführbare Anweisungen nativ aus einer Rohrleitung.
  • Zweite Art: Ausbildung, die zwei Operationen und dann auf die beiden Rohrleitungen abgebildet.
  • Dritten Art: Anweisungen, die mehr als zwei elementaren Operationen erfordern, durchgeführt werden.

Jeder Befehl in dem Cache mit zwei zusätzlichen Bits eingerichtet, das erste, was die Anwesenheit von Abhängigkeiten aus den Daten des zweiten Bits, die das Vorhandensein einer Operation in Hardware ausgeführt oder emuliert.

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