Τεχνικές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της απόδοσης της CPU;

- Οι προγνωστικοί κλάδοι χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη της επόμενης εντολής που θα εκτελεστεί. Εάν γίνει σωστή πρόβλεψη, οι οδηγίες έχουν ήδη ληφθεί εκ των προτέρων και επομένως δεν υπάρχει στάσιμο του αγωγού. Από την άλλη πλευρά, σε περίπτωση λανθασμένης πρόβλεψης, η εκτέλεση μπαίνει σε φάσεις ανάκτησης. Το σταμάτημα του αγωγού οδηγεί σε απώλεια απόδοσης.

- Τεχνικές που μπορούν να εφαρμοστούν για τη μείωση της εσφαλμένης πρόβλεψης διακλαδώσεων είναι:Αύξηση μεγεθών buffer, Ξετύλιξη βρόχου, Σύντηξη βρόχου.

2. Μείωση των κυρώσεων απώλειας προσωρινής μνήμης δεδομένων

- Η προσωρινή μνήμη δεδομένων χρησιμοποιείται για τη μείωση του χρόνου φόρτωσης και αποθήκευσης κατά την ανάκτηση δεδομένων από την κύρια μνήμη. Αλλά όταν η ζητούμενη διεύθυνση μνήμης δεν βρίσκεται στην κρυφή μνήμη, λέγεται Αποτυχία προσωρινής μνήμης και τα δεδομένα πρέπει να ληφθούν από την Κύρια Μνήμη, κάτι που απαιτεί περισσότερο χρόνο.

- Υπάρχουν δύο τύποι αστοχιών προσωρινής μνήμης:

α) Cold Misses - Εμφανίζεται όταν το αναφερόμενο μπλοκ μνήμης δεν βρίσκεται στην προσωρινή μνήμη και ούτε υπήρχε πριν.

β) Χάματα χωρητικότητας - Εμφανίζεται όταν το ζητούμενο μπλοκ δεν υπάρχει στην κρυφή μνήμη, αλλά θα μπορούσε να υπήρχε εάν υπήρχε αρκετός χώρος.

- Τεχνικές για τη μείωση των αστοχιών της κρυφής μνήμης:Αύξηση του μεγέθους της κρυφής μνήμης, Χωρική Τοπικότητα (Ομαδοποίηση των δεδομένων με μεγάλη πιθανότητα πρόσβασης μαζί).

3. Μείωση της επιβάρυνσης ελέγχου-ροής

- Οι εντολές ελέγχου-ροής σε ένα πρόγραμμα αλλάζουν τη σειρά εκτέλεσης των εντολών.

- Τεχνικές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μείωση της ροής ελέγχου :Μείωση του αριθμού των Διακλαδώσεων (π.χ. αφαίρεση του ένθετου if-else), Χρήση του Jump-Table, Ξετυλίγματος βρόχων.

4. Εικαστική εκτέλεση

- Η κερδοσκοπική εκτέλεση περιλαμβάνει την εκτέλεση εντολής πέρα ​​από μια εντολή διακλάδωσης με την υπόθεση ότι η διακλάδωση θα ληφθεί.

- Οι εικασίες είτε επαληθεύονται είτε συντρίβονται ανάλογα με την πραγματική κατεύθυνση του κλάδου αργότερα.