if id mem wb exe ic dc -...

17
IF MEM ID WB IC DC M EXE

Upload: hoangmien

Post on 08-Sep-2018

225 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

� ����������� ���� ������ � ������������������ �

IF MEMID WB

IC DC

M

EXE

!#"%$'&)(�*�+-,/.0(213,�45$7698�:<;=,>*?,�;�$%69@BA�:<;=,C(D@FEG:<EH,C@I:<69,C8J+.G,>*?,�,�(K4�.L8�MN(KO�,�+-:I@<@F4P$RQ EG@<,�MS,+-:<MT.G:I6U$769,V4�A345@I,W:I6MT.G,X(ZY[8�,C694P,�$%&94P$76[\=:<4PM]+-:<MT.-,�(�*^@I:<,_* EG:<EG,�@<:I69,X:I698�MT*?`G4PMS:<$7698>a

!cbW$RQ EG@I:<4P(KMS:I$%698 :I6945@I`G;=,ed

f bW(K4�.G,�8�MS(K@I@<8,eagOGaRh'(DMS(i4P(K4�.G,j*?,C(D;kQ :<8�8J+-:<@I@%8�MS(D@<@7(K@I@lY[`GMnm o-8�MS(DO�,ea

f "%MS(KO�,�:IMS,>*p(KMS:I$%6,eagOGaq"%r�s#t b 13u�:I6[Mv*w$7;=`G4P,C8�:I6[8�Mv*w`H45MN:<$76[8x&)$F*�8�:<O�69,�;U(D69;c`G698�:<O�69,�;U:I6[MN,CO�,_*yQ `G@BzMS:<EG@{AKaF|F$c(213$%:I;�(V13,_*?A8�@<$R+ 4P@<$745}7~�+-,�.0(213,�:<MS,_*^(KMN:<$76-:<6�MT.G,V,_�F,C4P`GMS,�8�MS(KO�,la

�q�D�%�

� ������������ ����� �������� � �������������������� �

IF ID MEM WBEXE

�c�y�N�����P�3�7��G�<�G�� <�I�9�X�7�9¡��S¢K£����<�S�_¤^¢K�N�<�7�-¥=¦9¤^�<�9£#�T§G�V�_¨F�C�P¦G�S�I�%�k�%�ª© «#¬y�N�<�G {­y®

IFIFID

IF

EXE MEM WBWBMEM

EXEIDIF ID

IFEXEMEM

EXEIDMEMWBID

IF

ID

IFstallstall

stallstall

ID

IFstallstall

ID

IF

ID

IFstallstall

stallstall

ID

IFstallstall stallIF

IDstallID 87654321EXE EXE EXE EXE EXE EXE EXE EXEMUL

---

------

¯ �_¤w���T§G�W° ¦G <�S�I�G B­�<¡J¡p§0�R±-��S¢D²��<�9£c³´�µ­3�P I�C¡ �I��T§G���>¨F���5¦H�S�¶¡��N¢K£��_·q�v§0��¢K�P�S¦G¢D %�9¦9°�¸[�_¤�7�%��­3�P <��¡�±-�I < K¥=���G�C�9¥��%�#�T§G�j�9¦9°�¸[�_¤��%�q¸[�<�S¡��9¤?�%�P��¡�¡��C¥k�G�_¤��I�S�>¤p¢K�S�I�%�c¢D�9¥U�T§G�j�9¦9°�¸[�_¤�7��¸[�I�S¡ �I��T§G�W° ¦G <�S�I�G <�I�>¤º¹

»q¼D¼�½

¾�¿3À�ÁÂ�Ã�Ä2Å'Á ¾�À�Æ Ã�Ç�À�ÁÃ È ¿�Â�ÉÀ�Ä�Ã�Â�Ä�Ê�¿�à Ë

IF ID MEM IFEXE WB EXEID

M

WR

M

Ì#Í Î9Ï3дÑ�ÒSÓKÔ�ÐVÕ0Ö^×<Ø9ÙPÐCÒNÚ%Ø�Ó�Ö?Ù�ÛG×<ÒSÐ�ÙPÒSÜ9Ö?Ð�Ý-×<Þ<Þ7Ø9Ð>Ï3Ð_Ö ß ÓDà�жÜHÑ�ÐVÚ%áHÓKÞ<Þ�Î0Ï3жÑ�ÒSÓDÔ�ÐCÑpâ7Ñ�×<Ø9ÙPÐÒTÛGÐ�ÜGÑ�ÐVÚ7á[ÒvÛ0Ð�ã äGã Ñ�ÒNÓKÔ�ÐVå9Ö?Ð�ÙPÞ<ÜGæ=ÐCÑ�ÒTÛGÐ�ÜGÑ�ÐVÚ7á9ÒTÛGÐVç�èéÑ�ÒSÓKÔ�Ðlê

Ì#Í Ñ�×Bß åGÞIÐ>Ö#á�Ú7Ü9Ö'Ñ�ÒSÓDÔ�Ð-×{ß åGÞ<Ð_ß Ð�Ø9ÒSÓKÒS×IÚ%Ø åHÐ>Ö^á)ÚRÖ?ß Ñ#ã äHã ÓKØ9æ ë ì Ú%åGÐ_Ö^ÓDÒS×<Ú7Ø9ÑcÓKÑÖ?Ð>í3ÜG×{Ö?ÐCæ Ý-×IÒTÛG×<Ø�ÒTÛGÐ�ë î ×<ÒSдÑ�ÒSÓDÔ�Ðeêxè�ÚRÖ�Ó#Þ<Ú7ÓKæ ×<Ø9Ñ�ÒTÖ?ÜGÙPÒS×IÚ%Ø ÒvÛ0Ð�ë î Ñ�ÒNÓKÔ�дÝ-×<ÞIÞ3ÞIÓKÑ�Òá�ÚRÖjÒTÝ-Ú-Ù�ï3ÙPÞ<Ð�Ñpð�ë îjñIã äHã òyæ=Ü9Ö^×IØ9ÔÝÛG×<Ù�Û ÒTÛGдÖ?ÐCÑ�Ò�Ú%á�ÒTÛGÐóåG×<åGÐ�Þ<×IØ9Ði×<ÑWÑ�ÒNÓKÞ<ÞIÐCæ ÓKØ9æë îjñBë ì=ò3æ=Ü9Ö^×IØ[ÔôÝÛ0×IÙ�ÛLÒTÛGÐ/Ö?ÐCÔ�×IÑ�ÒSÐ_Ö�ÎGÞ<Ð�×IÑ ÜGåGæ=ÓKÒSÐ�æxê

õqöDö�÷

ø ù�ú�û�üý�þ�ù ÿ���� þ�����üþ ø ��ý�����þ�ý� ����þ��

IF ID EXE

M

WR

��������� ��������! "�!� #" $�%�&���(')�+*���#"�,#"��-/.� "�1032��4-/56�7-98:�<;! $�4�=���4>?8@�BA

WR(WB)

WR(WB)

(WB)

(WB)

WR

(WB)WR

WR

WR

(WB)------

LD ---

------

IF IDIF

IF ID EXEstallIF

EXEEXEIDstall

stallID

EXEIF ID EXE

IF ID EXEWR

(MEM)

IF ID EXE

C ;?�EDGFIH%#"��56 "�JFIKMLON�P �<;! $�Q���R�S;!�7NJH4FIP �!TU�!�V8W YX �=�%�4�V8[Z\�I-98@.�>!2�� 2]�S;! "2]2^*�2��4�_X A

0a`b` 0

c�daedaf+fhg i jlkmj

n@o p qsr n@o p qsr

tvuaw

xsu yhxsu

z|{

}�~

}��

���I{l�=�h�

����M�@�

el���+� � k ��g�� �dB��w�m��p ���

�I� }��n@o p qsrp �a�U�

����{l  �

¡a¢b¢M£

¤¦¥¨§ ©�ª�«�¬�§ ©�­�¬+®©]¯ ° ª²±�³¬�´9©]±�´ ¥¨ª²©�µ

¶ «�¤ · ¸3¹E¹E¹ º µ\´9»&¼O© §�¬�§ ©�­�¬+®©¾½

IF IS RF EX DF DS TC WB

M

DCIC Inst. DataTag Check Tag Check

¿OÀÂÁ=Á Ã!ÁVÄ[Ã!Å$Ã!ÁEÆ"Á Ç/È\É[Ê4ËOÌÍÇ/É�Ê4ÁVÄ�Î�Æ"Ë�ÎhÏ!пOÀÂÁ=Á Ã!ÁVÄ[Ã!Å$Ã!ÁEÆ"Á Ç/È\É[Ê4ËÒÑ Ë�Ä:ÁEÓ!ÇMÔBÇMÄ:È�É_Õ

Ö× Î+Ø�Î�Æ"ÁÚÙ�ÄWÇbÛÜÎ+ÓÃ!Á ÛÜÇbÆ"ÊSØÞÝ�ÁVß�Á=ÛáàQÅ"ÊSÓ âÚÎ<Ø�Î�Æ$Á&È\Á Æ"ÇMØ�Á ÈáÙ�ÄWÇ/Û%Î+Ó!ãÖ× Î+Ø�Î�Æ"ÁEÆ"Ë�Ç/ÈGäæå!É�ÁEÃ!Á=Û%ÇbÆ"ÊSØÖ�çUèhéÒê�ëUìíëîê�ïmìñð6ê:ò�ó9ô_õ/ê÷öSø&èùêlú/êWû^ü(ö�ê�òýö"ô�þIêlòÿìñð�ûWü����^ìñðBþÂôùòWìñðBþ�ï ê÷û���û�ï ê��îê�� ð6ê�ü�òlê\ëîê:ð�ôMïYö��

�� �������������������������� �!��"#�%$�&('*),+.-�/1032406587,9:-�/!5;-�+<08/�=>=>?,@BADC�?,@�EFHGIG>J

KMLON P�QRKTSVU�WXU�Q YOZ[N P�W[ZX\]P ^ Q_Sa`]Z[bcPdSeb.LfQ_Phg

ikjmlon[l�pmqsr�tBl.n[n[ruqnvjxwcyRl{z |x}�~1��px}�l�l#�HlotB|x~6��r���|x����~6n*tBr�zf������l.������~8j�w>��w�����}���~8��~6r�}�w>|x��tXjz |x}�~6��p�}�l�����n[~�qs|�t�~1��r���n���� ~8jxl�n[w�z l�tX�RtB}�l3��� ��~8j n[|x��~1wo��}�l������k~8j ��|xn[lon�~6r ����n[~8q�|xtB~6��r��w>�����4wI~6w�tBwIt,jxlon�~8jxlon[l�p�q�r�tBlon[n[r�q�n�tBw>��w>tXjx��l#yRl�w�yRl#qwI��l� �¡x¢£yRwI}�|xlondr�¤�}�lon[nd~�jmwI�]r���l3�

MEM WB

MEM

ID

ID

ID WB

WB

MEM

Fetch

&

Issue

EXE

EXE

EXE

IC DC

M

¥H¦I¦3§

¨M©Oª «�¬R¨T­V®�¯X®�¬ °O±[ª «�¯[±X²]« ³ ¬_­a´]±[µc«d­eµ.©f¬_«h¶

·e¸D¹.º�»�¸ º�¹I¼�½v¾ ¼R¿e¼R¹oÀÂÁ

ID EXE MEM WB

ID EXE MEM WB

ID MEMEXE WB

Fetch

&

Issue

IC

M

DC

Ã�Ä ÅxÆ�Ç6È�ÉxÆ�ÊÌË�Ê.Í�Ê#ÎÏ>Æ�ÉxÅmÎÉxÐ�Ñ[Ê�ÉxÈ�É�Ê.Æ�È�Í�Ê.Ñ{ÒBÐ�Ó ÉxÊ.Ç1Ê�Ô;Ð�ÎvÑ[ÒBÏ�Î�ÒBÊ�Î�ÊoÑ[Ð�ÅmÎsÒBÊoÑ<ÕÖ�×>Ø<Ù£ÚÜÛ�ÝÌÞ�ß�Ú�Ú:ØBÝ Ø<Ù£à�á1Ø�â�á6ØBãDÛ3Þ�ãVä�ØBåTæ�Ú:Þ[à6ç�ØBèVé

êHëIë>ì

íMîOï ð�ñRíTòVó�ôXó�ñ õOö[ï ð�ô[öX÷]ð ø ñ_òaù]ö[úcðdòeú.îfñ_ðhû

üeýDþ.ÿ���ý ÿ�þ������ ���Rþ���

MEM WB

EXE

WBEXE

WB

IC DC

M

Fetch

Issue

&

codeDe-

Addr.Gen.

��� ������������������� �!��"#������� $ ������������%&� �(')���+*)"�����"��,*���$.-/����01�&-2�3���54

6 07%&�98:�3�;-<��"���%=�+8�>� �?07@&��%����A-/�>�3�B��01%)C "D8�E�����"���%&�F*G��$)�B07HI���+*��5-JLK�M5NPORQTS�UVDO9OWM!S M5NPX�Y�M[Z2YBM3\/Q]U2\_^a`2`bN1U c

dfe�e#g

hjilk monhqp_rtsFrtn ulv�k mos�vFw=m x nyp{z=v�|}m~p| i�nym��

� ���b� � �P�������

���L�2���������������������F���&��� �_��� �������  

¡£¢¤  ������ ¥¦ §�¨A©=ª « �2� § �&¬ ¨ �2��� ¨�§�« �&¬ § � ¨+© ��¬b�¬ ¨ � ª ­ � ©�®D¯ � ª ��� ©=ª « �2�T� «°ª ��± § � ®#¨ �����£�������P²�£���&� § ��¬ § �&�3±���� § �&³)��� �>� �&��� �&�F� « � § �&¬ ¨ �2��� ¨�§�« �&¬ § � ¨+© �´¬ ®Dª ��� § ��� ± § �&��¬ ¨B® ³I� ® �&�� « ¬�¬ §aµ ±9�:� ¯ ���)��� �>� �&��� �&�F� « � § �&¬ ¨ �2��� ¨�§�« �&¬ ­=©�§ � ©¶©�®}¯ � µ ����� «L¯ �;� ¨�®�· � �¸

¹=º ® �P�¶�&� « �!� ¬�¬ « �<¬»����¼ « �/�!��¬ ¨ � § � ¨�« �2�£�;� § ��³ « ¼&��� �����&�£��� ¨&§ �&¬ ¨ �2��� ¨�§�« �&¬5¸��� �����&�£���&� § ��¬ ® �2����� ¨ � � ¨ ��� µ ��¼ « �2� § ¬�¬����;½G�G�/� ¯ ��� ¨B§ �&³��&�2� ª ®�¨ �&�2� § ¬�¬���� « ¼ § �P²¬ ¨ �2��� ¨�§�« �&¬ ¨+©�®#¨P­)« �>±���� ® ��¬�� ®�©G®}¾]® �/��¸

�À¿ ® ±�¬��t���������&�£���&� § � ¬�£��Á� Â7¢� Ã��;ÄÅ�5Æ ���&��� Ç�È�� ÉÅ� ¤Ê�,¡

�_��� Ë?�;ÌÅ� à ��Í_� Í��5È��,¡

� © ��¬��t��� �>� �&��� �&� § ��¬�� ® � µ � ® �!� «°ª ª « � ®#¨ ��� « ��2� ª «°¯ ���l�>¬ § �&³�ÎÐÏ[ÑIÒaÓ�ÔÕÏÖΣÎÐÏ2×1Ø5ÙÁÒa×ÚÑ�¸

ÛfÜ1Ý5Ü

Þjßlà áoâÞqã_ätåFätâ ælç�à áoå�çFè=á é âyã{ê=ç�ë}á~ãë ß�âyá�ì

í�î�ï~ðÐñ�î_ò�ó ôPõôñ�ö�÷

øÀù�úbû#ü&ýFþ�ÿ���ü&û������� � ü ������ý��ý������ú<û#ü&ýFþ ������û���� û��lý!û�� ����� ��� �"! # $ ü �+ú%��ý�� �1ü �&�'�(��)*�+��ýFþ���� ü,�5úÖú-�°ú ü¶û.� û#ýFþ ü �0/=þ ýFþ1��û��>ü�ýFþ�� ! ü �+ú%��ý�� �7ü ���5úoý��ý����32

ø546����ý�����û7� 98 �;:=<>� ý���� �1üù�úbû#ü&ýFþ �&ú%�+� ý�� �7ü � û�� ��� û7� �&� �+þ�� ����ý�����û7� 98 �1�?<>� ý���� �1ü �@) ü �+ú%��ý�� �7ü )Bú-�A��+þ��B�úbû#ü&ýFþ���� � ü&û7� �1üC2 D ��� � �E� ü �&ú%�F�+þ�û����+þ��jý��Lú2ú%��ý�� ü �+ú%��ý�� �7ü û}ú%�HG ��������7ü'�úbû#ü&ýFþ

ø5I��ü&ûJ� ýK�ú<û#ü&ýFþL�Gú-��� ý�� �1ü� � 8 û#ü&ý��+� � �&�?� �Gú-��� ý����+þ��B�6���Bý"�A� �B�@)û0�ú<û�ü&ý,þ ü �+ú%��ý�� �1ü�� 8 ��ü'�(�+)*�Lú%�0�+þ�� ü �+ú%��ý�� �7ü � )*�+�Bý,þ���� )�ú%�A� �+þ�� ü �+ú%��ý�� �7ü.ý3û�ýFþM�?N���û ��� �7ü1�Gú-� 8O �@� �(�5þ�û 8O �@�&úP2

øRQ ü �&�;ú2ú%����� QS)=/��jû������>/ �@�����@)��°ú%���;ú ý��A� �����+� �7ü �@)��E����� ü �E� ü&ý���TU)�ú%��� ü �Aú-�>ý"� �1ü N�/=þ�û7��û#ý�T� �1ü þ��6�=���V/��B��û�G��;�1ü ü �&�;ú2ú%������WX>Y�Z\[^]`_baBcedfZ�g�hjik_lcfmncpo+dfYLiqg�h�r�mj[�dsrtiqZ�g r�YJoJrCuvixw6YArOw@c%g�c%mpoJr�cyoRrzmpo�{,o\h|ovdfZ"g r�mpZ�](r�mpo\g�h�}pc%miqg�h�r�mj[�d�r&iqZ�g5Z"g'aeY3i9d%Y�o~]9]7hj[^��h%c%��[@c%g r�iqg�h�r�mj[�dsrtiqZ�g�hE_3cp{lc%g@_��

���6���

�F��� ���O�����n���n� ����� �������1� � �����1�������C�+� �����

� � �+��  ��¡B���1¢ £ ¤¥  � �������^�

¦¨§=©&ª9« ª­¬lª�®(¯'°"±A« §�ª�²�³?´jµy¶J´%³0´-³?·O¸�ª­´-³�¹ ©&±º« ¶J»>ª9« ª9¬l³B©�¼�³B® ¸ « ½(³?´�±6¾ °�±6® °�¸ ´%´%³�® ©Oª�® µ�©�´%¸�°�¿©&ª�±6® µ\À

ÁR ® µ�©�´%¸�°�©&ª�±6®V´%³?¿Ã±A´%¹�³?´jª�® ¯

 ® µ�©�´%¸�°�©&ª�±6® « ¶�Ä ½(³R´%³?¿Ã±A´%¹�³?´%³+¹ µ�¸�°�¼ ©�¼�¶�©Kª�® µ�©�´%¸�°�©&ª�±@® µ5¶J´%´jª­ÅO³1ª�® ½(¶�©�°�¼�³�µFÆ1¼�ª�°�¼¶J´%³B°�±6® °�¸ ´%´%³�®(©�²9Ä1³\»>³�°"¸=©&¶�½(²�³lÀÇ�¼�ª�µÈ« ¶�® ª�§�¸�²�¶7©&ª�±@®1ª�µÊÉ3±6¾ °�±@¸ ´jµ�³?É�²�ª9« ª�©&³�¹V½OÄR©�¼�³B´%³\·O¸�ª­´%³+¹ § ´%±@¯@´j¶J« µ�³?« ¶�® ©&ª�°"µ\À

ÁRË ±@±@§�¸�®^´%±6²�²�ª�®(¯

ÌnÍ Â ÅO¶7²�¸�³Îª�µ0µ�³\ÅO³?´%³+²­Ä ²�ª­« ª�©&³�¹ ½OÄ�µÊ¼�±A´j©E´%¸�® µB±6¾Cª�®(µ�©t´-¸=°"©�ª�±@®(µe½(³+©�Æ�³�³�® µ�¸�°�°�³�µ�µ�¾S¸�²½O´j¶�® °�¼�³+µ\ÀÏv®^´%±6²�²�ª�®(¯F±@¾6²�±6±@§�µ�ª�® °�´%³�¶�µ�³�µ�©�¼�³K´%¸�®R²�³�® ¯�©�¼R¶�® ¹5« ¶�ÄF½(³�¸=µ�³+¹1©&±�°�±@®^ÅO³\´j©@¶y½O´Ê¶�® °�¼±6®,Ð ©�±v¶�½O´j¶7®(°�¼1±6®,Ñ�Ò�Ó�Ð Æ1¼�³?´%³nÐ ª�µ�©�¼�³;²�ª�Ô�³�²9ÄR±6¸=©&°�±>« ³3À

Õ�Ö@×�Ø

ÙFÚ�Û Ü�ÝOÙ�Þ�ßnà�ßnÝ á�â�Û Ü�à�â�ã1Ü ä Ý�Þ�å1â�æ�Ü�ÞCæ+Ú Ý�Ü�ç

ÙFÚ Û Ü�ÝOÙFáBä è é ê�ë>ì?í�î7ï�ð*ñ ï�ò�ó%ô õ ì�ñ ò&ïHö?÷�÷Jø3ù

úRû î7ô�ñ ü�ýMì�ï�ô�þVò&ÿ�����ñ ï�ò�ó%ô�ü�ò���ÿ6ñ ïyþ�ì\ó�ü��Oü���ì� î �Oì?ójî���ì�����������=ð

ú ����� ���ú! #"%$ ��ò'&Eÿ6î7ò���ñ(�Rþ=ÿ)��ñ(ò^ô�ñ(��òú ø��%* $ �Oò&ìFê,+*ô-�.�/�Rü�ÿ>ý�ì?ó-ì�ñ ò&ù-��ñ(ï�òtó-ô=ü"ò0��ÿ@ñ�ü�î�ü�ý�ìú ö * $ �Oò&ì21�î7ò&îFü"î7ü�ýMìú! #"%$ ��ò�34�.1�ì0õ î5��ñ,õ ì?õ ÿAó6�Lî7ü�ü"ì�ï�ïú �7 ö õ �.�8�8��ÿ6ñ,ò�ójî7ñ ï9��ï�ò&ÿAójï

" �@ö��

Registers/Pre-fetch InstructionControl

ALU ALU

8 Port, 8 WindowRegister File

Shifter

Xception

TestBranch

AddressGen.

Instruction ReferenceCache MMU

Data Cache

Superscalar Integer Unit

Floating-point Execution Unit

Queue ExecuteDP Adder Reg.

FileIMul

IDiv DP Mult

Addr. [35:0]Bus Interface

Control/Test/ClockParity [7:0]Data [63:0]

Store Buffer

128

:<;�=�:

>%?A@ BDCFEHG9@ BJI9G�KLBNM >%?H@ BJCO>�PRQSI�Q�C EHG9@ BJI9G�KLB T CUPWVLG9XYBZP[X�?HCUBJ\

] ^`_a_'bdc e.fhg8i'g8j0k�lnm)oqp g8r�s)t(uwv-r�j�snxSy{z�zY|�}~!�#�%� g8j'uwk�j�k5�-k�j��L��� � g8jFg.t(�9j�x6v-r�j�g8s�t(�~!���5�2� ���~�� ��g8�-o#�

� ��g.tdj0o�i'o{xD� ���9j�k�i'o#�� ���ws)k5jF� z��9j�k5i'o��

~ sax6uwoqx6o#u o{�ao�r�v-j�g.s)t s����9o#j���s)��v-� j�s � g8t(uwo��-o#t(u�o#t(j�g.td�9j�x�v�r�j0g8s�td��k�l8g.i't(o�u s)t y ��F� j�o � s)v�tduwk x �

~ z)� � p g.l8l8g.s)t�j�x�k5t(�9g8�9j�snx��] ^`_�^wbOc e���snp �-kY� y{z�z�¡5}

~!¢ t(r�l8v�u�o#�£k�t(s�j��-oqxD��g8t(j�o#i'oqxN�-g8�-o#��e�k�l.j��-s)v�i��Ag8�9�9v�o%x�k�j�o%x6o{p k�g.t(�£k�j � g8t(�9j�x6v-r�j�g8s�t(��-o{x�r � r�l.o�}[k5tdu �9v��-�-snx�j��%s)v-j[s��¤snx6u�o{x�g8t(�9j�x6v-r�j�g.s)t g.�9�9v-ohv��9g8t(i y�|7�¥�¦p g8l8l.g8s�t j�x�k5tO§�9g8�9j�snx��q�

~ � �5� � ����¨ o{x��9g.s)t©g8�Dj��-o�r�v(xªx�o#t(j(j�s)�©�-o{x��«snx6p g.t(iL¬F­ y®dy<® ����<� y�|

¯%°A± ²D³F¯µ´¤¶�·�¶�³ ¸ ¹ ¯�¸ º » ²N¼¾½�¿9°HÀ ¹ ¹OÁ¦¹ ¹ ¹

Front-endSuperscalarRISC core

DCIC

CISC

M

Â�à Ä8Å�Æ ÇFÈ É�Ä.È#ÊdË.ÌLË8Ì#ÍdÎ'Å�ÆdÏRÇFÈ É�Ä.È#ÊdË.ÌLÐ�ÑnÒ Ó-Ë.ÌqÔaÄ.Å�Õ Ä8Í(Ö9Å�É6×-Ð�Å�Ä8Ñ�Í(ÖØÏZÙ�Ú0Û)Ù Ò È�Ð�Æ-Ä8Í(Ì#ÖhÜwÑ)ÍOÝ8ÅÓ-Ä8Ó�Ì�Ë.Ä8Í(Ì�Þ4Ì�Ë.Ë«ß

Â!Ù�Ú0Û)Ù Ä.ÍdÖ9Å�É�×�Ð�Å0Ä8Ñ�ÍdÖ£ÈYÉ6ÌàÐ�Ñ�ÍOÇFÌqÉ�Å0Ì�Ü Å�Ñ�Ñ)Í(Ì�ÑnÉ`Ö9Ì{ÇFÌ{É�È�ËUá¦â/ãªäæåqç0å�è�éDê�×-Ñ)Ó�Ö9ëæßì È5Ð�ƾá�â/ã6äíåqç�å�è�Ä.Ö�î�îqïðÊdÄ8Å�Öòñ(ÔaÌ�Ü óôÑnÉ6Ò È�Åõß

Â�ö Ä8Ð�É6Ñn÷øÑ�Ó-ÖDÈYÉ�Ì2Ì{ÔaÌ�Ð�×-Å�Ì#Ü Þ4Ä8Å�Æ-Ä8Í�È%Ö9×-Ó-Ì{É�Ö9Ð�È�Ë8ÈYÉZùDÚ0Û)Ù Ð�ÑnÉ�Ìßú Æ-Ì�É6Ì�Ö9×�Ë8Å�Ä.ÍdÎ Ó-Ä.Ó-Ì�Ë.Ä8Í(Ì!Ä.Ö�Ë8Ñ�Í(Î È�Í(Ü Ð�ÑnÒ Ó-Ë.Ä8Ð�È�Å�Ì#Ü êõû ü�ý�Ö9Å�È5Î'Ì�Ö9ëJÞ4Ä8Å�Æ Ò Ñ�Ö9ÅDÑ�óþÅ�Æ-ÌÌ�ó0ó«ÑnÉ�Å(Î'Ñ)Ä.Í(ΦÄ.Í(Å�Ñ�Ð�Ñ�Ó-Ä.ÍdÎÿÞ4Ä8Å�ÆLÅ�Æ-Ì�Ä8ÍOÆ-Ì{É�Ä8Å�Ì#ÜHÄ8Í(Ö9Å�É6×-Ð�Å�Ä.Ñ)ÍHÖ9Ì#Å ßú Æ-Ì{É6Ì£È É6ÌZÈ5Ë8Ö9Ñ�Ó(É6Ñ<ÊdË8Ì{Ò Ö[Þ4Ä.Å�Æ!Å�Ñ�Ñ�ó«Ì{Þ É6Ì�Î'Ä.Ö9Å�ÌqÉØÖ`È5Í(Ü!Þ4Ä.Å�Æ!Å�Æ-Ì � Ñ�È�Å�Ä.Í(Î�Ó-Ñ)Ä.Í(ÅaÖ9Å�È�Ð��Ò Ñ�Ü�Ì#Ë)Ð�È5×-Ö9Ä8Í(Î!È5ÍLÌqÔaÐ�Ì�Ö9ÖNÑ�óFÒ ÌqÒ ÑnÉ6ÕLÈ�Ð�Ð�Ì�Ö9Ö9Ì#Öqß

��� �

� � �������������� � ���� � � � �"!$#%'& ���)(*�����

DCIC

M

CISCinstruction

decode&

Instructionfetch fetch

Register

&

generateout oforderissue

Retirementunit

re-ordermicro-opmicro-op

micro-op

SuperscalarRISC core

execution pipelinesmultiple special purpose

Pentium III architectureSimplified Pentium II /

+-, .0/�132546287:9<; =?>[email protected]%9%D:AFE 28D:GH2JIH2513EKAL1<4�MON:A�13AP287:AL1Q=SRHET9�=�13APDURB=?V�=S.XW0=F@BWXAZY+-, .0/�132546287 /�25; 7:W0AFG[.X2JR .09\2]13ETA�13AFE 4^=�V�28.0ET.0RH_ 7`1a2�@BW0AL; 9\Mb.0GcN 7:.07UA$WX.0RHAedTD:9fN EKDUAG[2�@�1Q=SRH/�NO; .X9f467H13AFEK.X/�G[.028RO=SRHE'A�g]/�AF7:G[.028RhN:=SRHETW0.0RH_:Y

i�j8kFl