Сущность технологий макро- и микрослияний инструкций и микрокоманд в мп микроархитектуры Sandy Bridge:
При декодировании инструкций в микроархитектуре Intel Core впервые были использованы технологии macrofusion и micro-ops fusion, которые используются и в микроархитектуре Sandy Bridge, с некоторыми усовершенствованиями.
Технология macrofusion призвана увеличить числа исполняемых за такт команд, и заключается в том, что ряд пар связанных между собой последовательностей Х86 инструкций, таких, например, как инструкция операции сравнения со следующей за ней инструкцией условного перехода, представляются одной микроинструкцией. Такая микроинструкция рассматривается планировщиком (scheduler) и выполняется на исполнительном устройстве как одна команда. Таким путем достигается как увеличение темпа исполнения кода, так и некоторая экономия энергии. Иллюстрация реализации технологии macrofusion на примере слияния инструкции сравнения и, следующей за ней, инструкции условного перехода приведена на рис.XI.6. На нём показано, как за один такт декодируются и поступают из очереди команд в блоки декодирования одновременно пять инструкций Х86. В случае возможности слияния двух команд (macrofusion), появляется фактическая возможность параллельной обработки не 4, а 5 инструкций за такт (единовременно может образовываться не более одной макрокоманды, образованной способом слияния).
Рис. XI.6 Иллюстрация реализации технологии macrofusion
В микроархитектуре Sandy Bridge расширен набор команд, для которых возможно слияние макроопераций. Кроме того, в микроархитектуре Intel Core слияние макроопераций не поддерживалось для 64-битного режима работы процессора, то есть технология macrofusion была реализована только в 32-битном режиме. В процессорах микроархитектур Nehalem и Sandy Bridge это узкое место устранено, и операции слияния работают как в 32-, так и 64-битном режиме работы процессора.
Суть технологии micro-ops fusion заключается в том, что если некоторая инструкция Х86 распадается на зависимые друг от друга микрокоманды, декодер осуществляет их привязку друг к другу. Такие последовательности микроинструкций, связанные технологией micro-ops fusion (микрослияния) для исполнения процессором в определенном порядке, представляются процессором на всех ступенях конвейера (кроме ступеней непосредственного исполнения) одной микрокомандой. Эта технология напоминает технологию SIMD, но используемую на уровне микрокоманд.