Các công nghệ quản lý hệ thống

Bài viết hôm nay sẽ đưa bạn đi qua 4 trong số những công nghệ quản lý hệ thống máy tính hiệu quả nhất. Cùng bắt đầu nhé!

3DNow!

3DNow! là công nghệ được giới thiệu đầu tiên như sự thay thế của AMD đối với các chỉ lệnh SSE trong bộ xử lý Intel. Thực sự 3DNow! được giới thiệu đầu tiên với dòng K6 trước khi Intel tung ra SSE trong Pentium III và kế tiếp AMD thêm Enhanced 3DNow! vào bộ xử lý Athlon và Duron. Phiên bản mới professional 3DNow! được ra mắt với bộ xử lý Athlon XP đầu tiên. AMD được cấp quyền sử dụng công nghệ MMX từ Intel và tất cả từ dòng K6 series, Athlon, Duron và những bộ xử lý sau này đều bao gồm hỗ trợ chỉ lệnh MMX đầy đủ.

Công nghệ 3DNow! là bộ 21 tập lệnh sử dụng công nghệ SIMD để hoạt động trên mạng dữ liệu hơn là các thành phần đơn. Enhanced 3DNow! thêm vào 24 tập lệnh nữa (19 SSE và 5 DSP/những tập lệnh giao tiếp), tổng cộng là 45 tập lệnh mới. Mặc dù 3DNow! tương tự như SSE trong các bộ xử lý Pentium III and Celeron của Intel, chúng không tương thích mức tập lệnh, nên phần mềm được viết dạng hỗ trợ SSE không thể hồ trợ 3DNow! và ngược lại.

3DNow! Professional thêm 51 lệnh SSE vào Enhanced 3DNow! Nghĩa là 3DNow! Professional hỗ trợ tất cả lệnh SSE. AMD thêm hỗ trợ SSE2 trong các bộ xử lý Athlon 64, Athlon 64FX, Opteron 64-bit và bao gồm SSE3 trong các phiên bản 0.09 micron của Athlon 64, tất cả phiên bản của dual-core Athlon 64X2.

Dự đoán nhánh

Dự đoán nhánh (Branch prediction) là một tính năng chỉ được thấy ở những bộ xử lý máy vi tính lớn dòng cao cấp (high- end mainframe processors). Nó cho phép bộ xử lý giữ đầy đường dẫn tập lệnh trong lúc chạy ở tốc độ cao. Một bộ tìm nạp/giải mã trong bộ xử lý dùng thuật toán dự đoán nhánh được tối ưu cao để dự đoán hướng và kết quả của tập lệnh được thực thi thông qua nhiêu mức độ của nhánh, phát đi và quay về. Tương tự như người chơi cờ chơi nhiều thế trận bởi dự đoán trước đường đi của đối thủ. Do dự đoán trước được kết quả các tập lệnh được thực thi không phải chờ đợi.

x

Thực thi động

Đầu tiên được dùng trên bộ xử lý P6 (hay Pentium thế hệ thứ sáu), thực thi động cho phép bộ xử lý thực thi nhiều tập lệnh song hành và các công việc hoàn tất nhanh chóng. Sự cách tân công nghệ này bao gồm 3 yếu tố chính:

■ Dự đoán đa nhánh: dự đoán dòng chương trình thông qua vài nhánh.

■ Phân tích dòng dữ liệu: Biểu tập lệnh được thực thi khi đã sẵn sẵng, độc lập với những lệnh trong chương trình gốc.

■ Thực hành suy đoán: Tăng tốc độ thực thi bởi duyệt trước chương trình và thực thi tập lệnh cần thiết.

Phân tích dòng dữ liệu

Phân tích dòng dữ liệu (Dataflow analysis) nghiên cứu dòng dữ liệu qua bộ xử lý để phát hiện bất kỳ cơ hội cho sự thực thi tập lệnh ngoài trình tự (out-of order instruction execution). Một bộ phận gửi đi/thực thi trong bộ xử lý điều hành những tập lệnh này và có thể thực thi những tập lệnh này trong một lệnh tối ưu cho những bộ phận thực thi đa superscalar. Kết quả sự thực thi chỉ lệnh ngoài trình tự có thể làm bộ phận thực thi bận rộn thậm chí ngay trong tình trạng cache miss và những tập lệnh độc lập dữ liệu khác có thể bị chặn lại.