Кристалл 8088 под микроскопом с маркировкой основных функциональных блоков. На этой фотографии показан единственный металлический слой чипа; поликремний и кремний находятся внизу. (Фото: Кен Ширрифф)
Предварительная выборка из кэша — это то, что позволяет процессорам иметь данные и/или инструкции, готовые к использованию в быстром локальном кэше, вместо того, чтобы ждать, пока запрос на выборку пройдет в системную оперативную память и обратно. Процессор Intel 8088 (и его старший брат 8086) был одним из первых микропроцессоров, реализовавших предварительную выборку (инструкций) аппаратно, что [Кен Ширрифф] проанализировал на основе изображений кристалла этого знаменитого процессора. Это следует из прошлогоднее глубокое погружение в аппаратное обеспечение предварительной выборки 8086, причем (что неудивительно) между этими двумя микропроцессорами много общего, а также несколько различий, которые в основном связаны с урезанной 8088-битной шиной данных 8.
В то время как у 8086 есть три 3-битных слота в устройстве предварительной выборки инструкций, у 16 — 8088 слота, каждый по 4 бит. Аппаратное обеспечение предварительной выборки является частью модуля интерфейса шины (BIU), который эффективно отделяет реальный процессор (исполнительный модуль или EU) от системного ОЗУ. В то время как предыдущие MPU были полностью детерминированными, инструкции загружались из ОЗУ и впоследствии выполнялись, предварительная выборка 8 и 8086 означала, что такие предположения больше не верны. Добавленные функции в BIU также означали, что указатель инструкций (IP) и связанные с ним регистры переместились в BIU, в то время как логика кольцевого буфера вокруг очереди должна была каким-то образом поддерживать правильную работу очереди и смещения указателей в ОЗУ.
Несмотря на то, что в наши дни процессоры имеют гораздо более сложные многоуровневые кэши, которые измеряются килобайтами и мегабайтами, интересно увидеть, с чего все началось, всего с несколькими байтами и относительно простой аппаратной логикой, которую вы легко проследите под микроскопом. .
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- Источник: https://hackaday.com/2024/03/28/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry/
