CPU
大约 2 分钟
基础知识
基本概念
总的逻辑 CPU 数
物理CPU
物理 cpu 的 core 数
逻辑 cpu 数
uOps
pipeline slot
为什么需要多核
CPU Microcodes
周期和频率
Instruction Cycle
Intel X86每个指令需要的cycle
寄存器
ALU
指令集
程序计数器
MMU
CPU 上下文
CPU 指令执行的流程
指令级并行技术
乱序执行 out-of-order execution OOO
指令流水线 pipelined processor
Pipeline bubbles
"Pipeline bubbles" 就是指在指令流水线中由于某种原因导致流水线停顿或者空转的情况。 常见原因如下：
- 数据依赖：If one instruction depends on another instruction, then it cannot be pushed immediately into the same pipeline.
- 分支预测失败
为了减少 pipeline bubbles，CPU 会采用指令重排、数据预取和硬件乱序执行等优化
分支预测
SIMD
SIMT
超线程技术
阻塞和非阻塞 同步和异步
CPU 提高计算能力的方式
- 让处理器一个周期处理多条指令
- 向量指令：同一条指令同时操作多个数据。
- 在同一个芯片中集成多个处理单元
影响 CPU 指令吞吐的因素
- 独立指令数量（Number of Independent Instructions）：CPU能够同时执行多个独立的指令，而这些指令不依赖于彼此的结果。
- 分支预测成功的数量
- CPU 命中率
如何让CPU更快
CPU 减少数据访问延迟的方式
解决 CPU 访问内存延时越来越大的方法
CPU 亲和性
CPU Pipeline
CPU Pipeline stall
Cache, TLB, memory-bandwith limitation
流水线功耗浪费
CPU Front-End
CPU Back-End
CPU Time 计算公式
CPU Cache
CPU Cache 性能数据
L1,L2,L3 cache
Cache line
TLB(Translation Lookaside Buffer) Cache
Huge Page
https://easyperf.net/blog/2022/09/01/Utilizing-Huge-Pages-For-Code
remap the code section at runtime
cd iodlr/large_page-c
make -f Makefile.preload
sudo cp liblppreload.so /usr/lib64/
LD_PRELOAD=/usr/lib64/liblppreload.so ../llvm-project/build/bin/clang++ -c -O3 <other options> ../llvm-project/llvm/lib/Transforms/Vectorize/LoopVectorize.cpp