Arquiteturas Avançadas

Uma arquitetura avançada é uma organização que emite mais de uma operação por ciclo, que aprofunda o pipeline para subir a frequência, ou que liga nós de RAM própria por uma rede.

Largura de emissão, profundidade de estágios e palavra longa deste tópico reutilizam o produto IPC × frequência. Mensagem ponto a ponto e topologia de interconexão reutilizam o nó com memória local.

As páginas se agrupam em quatro blocos. O primeiro replica unidades de execução, monta uma janela e emite as instruções com operando pronto e unidade livre, até o teto w.

O segundo parte cada estágio em k fatias: o pipeline passa de N para kN estágios, a emissão continua uma por ciclo, e o ganho vem da frequência.

O terceiro busca uma palavra de k campos e dispara as k operações no mesmo flanco; campo sem operação independente é NOP.

O quarto trata do contrato de memória distribuída e da topologia estática Q_d que liga os nós.

Arquitetura Superscalar calcula IPC ≤ w e despacha no hardware, em ordem ou fora de ordem. Arquitetura Superpipelined aprofunda o pipeline, sobe a frequência e mantém emissão 1; a vazão é IPC × frequência.

Emitir w instruções curtas no mesmo ciclo, com o hardware escolhendo o subconjunto, está em Arquitetura Superscalar. Disparar k operações já fixadas nos campos de uma palavra está em Arquitetura VLIW.

Acesso local na RAM do nó, e send/receive para o vizinho, estão em Arquiteturas de Multicomputadores. Grau d, diâmetro d, bisseção 2^{d−1} e BW = 2^{d−1} × R estão em Redes em Hipercubo.