VLIW

Very Long Instruction Word -- 超长指令字

一种非常长的指令组合,它把许多条指令连在一起,增加了运算的速度。

超长指令字(VLIW)是指令级并行,超线程(Hyper-Threading)是线程级并行,而多内核则是芯片级并行。这三种方式都是提高并行计算性能的有效途径。其中,VLIW(超长指令字)体系结构是美国Multiflow和Cydrome公司于20世纪80年代设计的体系结构,EPIC体系结构就是从VLIW中衍生出来的。

VLIW的基本思路是:处理器在一个长指令字中赋予编译程序控制所有功能单元的能力,使得编译程序能够精确地调度在何处执行每个操作、每个寄存器存储器读和每个转移操作。实际上,编译程序创立每个程序的执行记录,计算机则反演该记录。在早期的VLIW计算机中,如果编译程序出错,计算机将产生错误的结果,计算机没有逻辑来检验是否以正确的次序来读寄存器、是否重复使用资源。

VLIW类计算机在传统上被设计成没有高速缓存,主要处理反复循环、向量化的代码。这些限制意味着内存延迟是固定的,转移方向是在编译时就能预测的。由于在VLIW体系结构中指令并行性和数据移动完全是在编译时规定的,处理器只需简单执行编译程序所产生的记录,因而大大简化了运行时资源的调度。VLIW设计者希望通过开发出能够充分利用VLIW特点的编译,大大缩短程序的指令长度,因而也缩短VLIW目标程序的执行时间。

IBM 和 HP 均从半途而废的公司购得了此项技术,并开始研究设计其自身的系统。20世纪90年代初期,HP 管理层在全公司范围内开展了一项围绕该技术的为期6个月的评估活动,结果表明,该架构本身要比OoO (Out of Order)速度快2倍,而且还具有高度的可扩展性。IBM后来舍弃了此项技术(ACS项目),取而代之的是RISC的 Power 4 处理器。


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贡献者:
nirui
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