Обзор микроархитектур современных десктопных процессоров Часть 2: внеочередное исполнение операций

В предыдущем разделе было завершено рассмотрение подсистем процессора, выполняющих подготовку инструкций (операций) к исполнению в функциональных устройствах. Эта подготовка включает в себя выборку инструкций из кэша, их преобразование (декодирование) в промежуточные микрооперации (МОПы), формирование из них групп, содержащих от 3 до 4-5 операций, переназначение (переименование) регистров, выделение требуемых ресурсов и размещение сформированных групп МОПов в буфере переупорядочения, а также в очередях планировщика внеочередного исполнения. В рассмотренных подсистемах обработка операций ведётся в натуральном порядке — в том, в котором инструкции следуют друг за другом при выполнении программы в последовательной модели вычисления. Эти подсистемы обычно объединяют под названием «Front End». В свою очередь, подсистему внеочередного исполнения операций вместе с функциональными устройствами объединяют под названием «Back End», чтобы подчеркнуть её обособленность и самостоятельность. Внутри этой подсистемы обработка операций ведётся асинхронно, с учётом зависимостей между ними, готовности операндов и наличия требуемых ресурсов (устройств и очередей). При внеочередной обработке операций в этой подсистеме гарантируется, что результаты такого выполнения программы совпадут с результатами «правильного» последовательно выполнения.