富岳のプロセッサA64FXのマイクロアーキテクチャマニュアルを読む(5. 命令実行)

スーパコンピュータ富岳のプロセッサA64FXに関するマイクロアーキテクチャが公開されている。こういう情報はあまり出てくることが無いので、とてもありがたい。

github.com

せっかくなのでまとめていく。最初は勉強のためにPowerPointにまとめていたのだが、資料を切り貼りしながらブログに乗せていくことにした。

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• 命令発行では、各命令はRS内でソースオペランドがすべて揃うのを待っている。

• 命令実行パイプラインの概要

• ブロックキング制御。いくつかの命令ではパイプライン全体を占有してしまうので、そのための制御。

• 物理レジスタ。A64FXの物理レジスタはアーキテクチャレジスタとは別に実装されている。

• 特殊な制御命令について。SVE命令のレジスタマージポリシなど。Floating Pointと整数レジスタの転送のための同期処理など。

• 浮動小数点命令の特殊動作。特殊なモードで実行することができるが、その代わりサイクル数は伸びる。