인덱스 주소 지정 모드를 사용할 때 병목현상

나는 이 시퀀스가 3개의 retire 슬롯을 필요로 하며 백엔드에는 다른 병목 현상이 없어야 하므로 스루풋이 0.75가 될 것으로 예상합니다. IACA도 이 스루풋을 보고합니다. 그러나 실제 스루풋은 1입니다(µops가 디코더에서 온 것이든 DSB에서 온 것이든 독립적입니다). 이 경우 병목은 무엇인가요?

인덱스 주소 모드가 없는 경우,

cmp rbx, qword ptr [r14]; nop

의 처리량은 0.5입니다. 예상대로입니다.

답변 1

IACA의 파이프라인 모델은 꽤 순진해보입니다. Sandybridge의 4의 배수 uop 이슈 효과에 대해 알지 못하는 것 같습니다 (예: 6 uop 루프는 8과 같은 비용이 발생합니다). 또한 IACA는 Haswell에서 add eax, [rdi+rdx] 마이크로 퓨즈드를 파이프라인 전체를 통해 유지할 수 있는 사실을 알지 못하므로 비 해체된 인덱싱된 uop에 대한 어떠한 분석도 잘못됩니다.

나는 IACA가 uop을 세는 일 이상을 신뢰하지 않을 것이고, 포트로의 할당에 대해 어떤 야생의 추측들을 할 것이라고 생각하지 않을 것입니다.

답변 2

인덱스 주소 지정 모드를 사용할 때 병목 현상 (Bottleneck when using indexed addressing modes)
인덱스 주소 지정 모드는 프로그래밍 언어에서 메모리 주소를 효율적으로 처리하기 위해 사용되는 중요한 기법 중 하나입니다. 그러나 이러한 방식을 사용할 때에는 병목 현상이 발생할 수 있으며, 이에 대해 자세히 알아보고자 합니다.
인덱스 주소 지정 모드는 메모리 상의 데이터를 효율적으로 접근하기 위해 사용되는 주소 계산 방법입니다. 이 방법은 특정한 레지스터의 값을 상수나 변수에 대한 오프셋(위치)으로 사용하여 메모리 주소를 계산합니다. 이를 통해 메모리 접근 시간을 줄이고, 프로그램의 실행 속도를 개선할 수 있습니다.
그러나 인덱스 주소 지정 모드를 사용할 때에는 주의할 점이 있습니다. 바로 병목 현상이 발생할 수 있다는 것입니다. 병목 현상은 프래임 버퍼, 그래픽 처리기, 네트워크 연결 등과 같이 많은 양의 데이터를 처리하는 경우에 주로 발생합니다.
인덱스 주소 지정 모드를 사용할 때 병목 현상이 발생하는 이유는 몇 가지 있습니다. 첫째로, 인덱스 주소 계산이 병렬적으로 처리되지 않고, 순차적으로 실행된다는 점입니다. 이는 여러 개의 인덱스 주소 계산이 필요한 상황에서 실행 시간을 증가시킬 수 있습니다.
둘째로, 인덱스 주소 지정 모드를 사용하는 경우 주소 계산에 대한 추가적인 연산이 필요하다는 점입니다. 이는 CPU의 처리 능력에 영향을 주며, 데이터의 양이 많을수록 더욱 병목 현상이 심화될 수 있습니다.
마지막으로, 캐시 미스(Cache Miss)가 발생할 수 있다는 것입니다. 인덱스 주소 지정 모드를 사용하면 메모리 접근 시 저장된 데이터를 가져오는 과정에서 캐시 미스가 발생할 가능성이 증가합니다. 이는 메모리 접근 시간을 늘리고, 프로그램의 실행 속도를 저하시킬 수 있습니다.
따라서 인덱스 주소 지정 모드를 사용할 때에는 병목 현상에 대한 고려가 필요합니다. 병목 현상을 줄이기 위해 병렬 처리 기법이나 메모리 캐시를 효율적으로 사용하는 것이 중요합니다. 또한, CPU의 처리 능력과 메모리 접근 시간에 대한 최적화를 고려하여 프로그래밍을 해야 합니다.
요약하자면, 인덱스 주소 지정 모드는 메모리 주소를 효율적으로 계산하기 위한 중요한 기법이지만, 병목 현상이 발생할 수 있다는 점을 염두에 두어야 합니다. 이러한 병목 현상을 최소화하기 위해 병렬 처리 기법이나 메모리 캐시 등을 적절히 활용하며, CPU의 처리 능력과 메모리 접근 시간에 대한 최적화를 고려하는 것이 필요합니다.