Superskalare Architektur ist eine Art von Mikroprozessordesign und -konstruktion, die es ermöglicht, a Prozessor, um gleichzeitig an mehreren Befehlssätzen zu arbeiten – indem er sie durch separate Ausführung sendet Einheiten. Jede Einheit kann immer noch nur einen Befehlssatz gleichzeitig verarbeiten, es ist jedoch möglich, mehrere Einheiten gleichzeitig auszuführen.
Die superskalare Architektur erfordert die Verwendung eines integrierten Schedulers, der die Befehlswarteschlange durchsucht und Gruppen und Befehlssätze identifiziert, die nicht miteinander in Konflikt stehen.
Technipages erklärt superskalare Architektur
Mit anderen Worten, solche, die nicht gleichzeitig die Verwendung derselben Ressourcen erfordern. Diese Anweisungen können parallel laufen, da sie nicht sozusagen um Ressourcen „kämpfen“ müssen. Jedoch können viele Gruppen und Sätze zusammengruppiert werden und werden dann zur Ausführung weitergegeben.
Die einzige Einschränkung ist die Anzahl der verfügbaren Pipelines. Der Intel Pentium-Chip verfügt über zwei – das bedeutet, dass der Prozessor in der Lage ist, zwei Befehlssätze pro einzelnem Taktzyklus auszuführen. Diese Taktzyklen werden in Hertz gemessen – ein 2-GHz-Prozessor, der am unteren Ende der aktuellen Fähigkeiten liegt, kann zwei Milliarden Befehle pro Sekunde verarbeiten. Obwohl das nach viel klingen mag, ist es nicht ungewöhnlich, dass ein Prozessor für ein Programm mit hoher Intensität Zehntausende oder sogar Hunderttausende von Anweisungen ausführen muss.
Die superskalare Architektur in Prozessoren ermöglicht es ihnen, die notwendigen Berechnungen effektiver durchzuführen, indem sie anderen Aufgaben in der zweiten (oder beliebigen weiteren) Pipelines Ersatzressourcen zuweisen. Im Gegensatz dazu würde ein Skalarprozessor einfach keine Ressourcen verwenden, die für einen Prozess nicht benötigt werden, selbst wenn sie für andere Prozesse nützlich sein könnten.
Allgemeine Anwendungen der superskalaren Architektur
- Die superskalare Architektur stellt eine effizientere Art von Prozessorstruktur dar.
- Obwohl dies nicht immer der Fall ist, wird in der Regel auch eine superskalare Architektur gepipelinet.
- In einer superskalaren CPU liest der Dispatcher Anweisungen aus dem Speicher und entscheidet durch Zuweisung der richtigen Ressourcen, welche parallel ausgeführt werden können.
Häufige Fehlanwendungen der superskalaren Architektur
- Die superskalare Architektur ist eine verbesserte Art von Prozessordesign, die skalare in Intel-Prozessoren ersetzt hat.