组成原理

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量化研究方法
进阶分界

408 只需要「用公式比较设计」这一层。标了「进阶 / 超纲」的段落不要带进统考答题。

01性能定量

这一节仍在大纲内:CPU 时间、CPI 分解、Amdahl。

CPU 时间 = IC × CPI × 时钟周期。Amdahl:整体加速比 = 1 / ((1−f) + f/s),f 是可改进比例,s 是该部分加速比。未改进的尾巴会封顶。

比较两种实现,要固定工作量,分别报时间和吞吐,不要只报主频。

02指令级并行

进阶 / 超纲记分牌、Tomasulo、动态调度、多发射宽度、分支预测器细节,408 组成原理不要求默写。

大纲内只需:流水线把指令重叠;相关性造成冒险;转发与停顿是教学处理。超标量「同一拍发射多于一条」点到概念即可,不要编造某代处理器的 IPC。

乱序执行会让 WAR/WAW 重新成为问题,要用寄存器重命名等手段——这已越出经典按序五级。按序五级里 WAR/WAW 不出现,是因为按序发射/完成、读在 ID、写在 WB。

03存储层次深入

大纲内:三映射、写策略、三类缺失、AMAT。写回专指脏块下一级写;换入不是写回。

进阶 / 超纲非阻塞 Cache、预取器硬件、多级包容/互斥策略、一致性协议(MESI 等)的状态机,统考不要求展开。

04数据级 / 线程级并行

进阶 / 超纲向量、SIMD 宽度、GPU 编程模型、多核一致性、同步原语实现。本站产业页只谈格局,不在这里当 408 题库。

组成课能留下的句子:并行是同一时刻同时执行;多核提供并行可能,正确性仍靠同步。更细的模型去并行课。

章末自测

1 / (0.5 + 0.5/4) = 1 / 0.625 = 1.6。不是 4,也不是 2。
不要当必答机制。408 停在五级流水、三类冒险、转发与停顿。动态调度标超纲。
不矛盾。按序五级写回按程序序,WAR/WAW 不出现;乱序打破这个约定,才需要重命名。两套模型不要捏成一句。