如果处理器支持无序执行，那么优化数据风险是否有意义？

Question

程序员是否仍有可能优化支持完整无序执行n的处理器的数据风险？

Answer 1

能够执行无序操作的处理器不一定能够消除任何数据危险。无序的执行实现可能不包括寄存器重命名，因此WAW和WAR危险将导致管道阻塞。

然而，大多数现代OoOE处理器都实现了寄存器重命名，从而消除了WAW和WAR危险，而不是原始危险。如果一个浮点除法指令后面跟着一系列需要除法结果的指令，那么管道可能会停顿很长一段时间。另一个例子是，分支指令依赖于导致页面错误的加载指令。无论对该分支的预测是否正确，重新排序缓冲区可能已满或几乎已满，可能会导致阻塞。如果分支被错误地预测，惩罚将会更高。所以你通常不用担心注册WAW和战争危险，但是原始的危险是很重要的。

有几种技术可以用来减少原始危险的影响：

• SIMD指令可用于完全重叠多个数据元素的战争依赖项的延迟。
• 包含相互独立的依赖链的融合循环，以便在超标量CPU中并行执行这些链。这增加了可用执行单元的利用率。
• 使用具有较低延迟的指令。例如，乘以2的指令可以替换为移位左指令。

通常，优化编译器能够执行这些优化，尽管它仍然可能产生次优的机器代码。

内存依赖关系也很重要。特别是，如果由于某些结构限制，存储结果不能转发到加载，则内存原始依赖关系将受到惩罚。内存、WAW和战争危险没有惩罚，因为大多数处理器按程序顺序退出指令。也就是说，在具有强内存排序模型(如x86 )的体系结构中，所有存储必须按照程序顺序执行，而不管WAW依赖关系如何。

还有许多其他可能的性能问题。您可以参考正在开发的处理器和/或体系结构的优化指南。