Contribuţii la îmbunătăţirea performanţei sistemelor cu microprocesor

Abstract

Teza abordează problema performanței sistemelor cu microprocesor prezentând soluții în trei importante aspecte ale acesteia: Îmbunătățirea structurii și a calității mijloacelor prin care se face evaluarea performanței; prezentând un nou concept pentru realizarea unui utilitar de analiză prin simulare a microprocesoarelor și a aplicațiilor software denumit "Flexible Analysis Framework" (FAF), care decurge ca o consecință a faptului că analiza făcută asupra utilitarelor folosite în mod curent relevă faptul că acestea au o utilizare limitată. Cercetarea modului de comportare în rulare şi a cerinţelor impuse structurilor hardware, de aplicaţiile care implică un regim computaţional dificil; în acest sens este prezentat un studiu comparativ detaliat şi se face o evaluare complexă asupra comportamentului în rulare a unui set semnificativ de aplicaţii, ce acoperă spaţiul ştiinţific şi cel comercial, care din punct de vedere computaţional solicită intens componentele sistemului de calcul.Conceperea unor mecanisme care să conducă la îmbunătăţirea vitezei de lucru a microprocesorului; legat de acesta se propune un mecanism complet nou, nespeculativ care poate servi îmbunătăţirii performanţei, sunt descrise două posibilităţi în care mecanismul poate fi implementat în hardware, într-un microprocesor out-of-order, iar celălalt într-un microprocesor CMT. Este prezentat un studiu asupra potenţialului şi a limitelor mecanismului propus în a genera informaţie parţială, despre regiştrii operanzi ai instrucţiunilor. Calităţile mecanismului sunt evidenţiate în urma unui studiu de caracterizare a soluţiei de implementare a acestuia ca o etapă a pipeline-ului unui microprocesor superscalar.