胡伟武讲解：CPU设计中的并行技术和动态调度策略

"CPU设计中的并行技术是提升计算机性能的关键策略，由著名CPU设计专家胡伟武讲解。本PPT涵盖了多个核心主题，包括处理器设计的基本概念，如ALU（算术逻辑单元）设计、先行进位加法器、定点补码乘法器以及Booth算法和Wallace树等基本运算单元的实现。重点探讨了指令级并行性，这是现代CPU设计的核心，通过指令流水线、多发射技术、乱序执行以及动态调度和寄存器重命名来实现。 指令级并行性主要体现在三个方面：时间重叠的流水线，使得不同指令在不同阶段同时处理；空间重复的多发射，允许同一周期内执行多个指令；以及乱序执行，即使前面指令等待，后面的指令也可以利用空闲时间执行，通过预测和动态调度优化性能。动态调度技术则将指令相关性检查和执行分离，允许更多指令并行，通过保留站和指令缓存优化资源利用。 此外，讨论了影响动态调度的因素，如指令缓存的结构，包括独立保留站（每个功能部件有自己的）、分组保留站（共享）、和全局保留站（所有部件共享），以及这些结构对数据通路复杂性、保留站效率和发射复杂度的影响。独立保留站虽然简单，但可能因利用率不均导致效率问题。 CPU设计中的并行技术是一个复杂的系统工程，涉及到硬件架构、算法设计和性能优化等多个层面，旨在最大化处理器的并发处理能力，从而提高整体计算效率。通过深入理解这些原理和技术，可以更好地设计和理解现代高性能CPU的工作机制。"