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Author: GHScan

2017/Memory_Model.md

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     - `NUMA(Non-Uniform Memory Access)`：大量的处理器通过互连网络连接在一起，每个节点访问本地存储器时延迟较短，访问其他节点有不同的延迟
     - `UMA(Uniform Memory Access)`：又叫`SMP(Symmetric Multiprocessor)`，所有的处理器通过总线连接在一起，访问一个共享的存储器，每个节点的存储器访问延迟相同。目前常见的桌面多核处理器就是这种结构
 - #### 现代处理器中的技术$^{[2]}$
-    - `流水线(Pipeline)`：每个指令的执行需要多个步骤，线代CPU通过流水线的方式允许同时执行多个指令，从而提高功能单元的利用率和系统总吞吐。支持流水线的CPU的`IPC(Instructions Per Second)` 可以达到1，哪怕每条指令实际上需要多个时钟周期才能完成
+    - `流水线(Pipeline)`：每个指令的执行需要多个步骤，线代CPU通过流水线的方式允许同时执行多个指令，从而提高功能单元的利用率和系统总吞吐。支持流水线的CPU的`IPC(Instructions Per Cycle)` 可以达到1，哪怕每条指令实际上需要多个时钟周期才能完成
     - `动态分支预测(Dynamic Branch Prediction)`：带流水线的CPU需要每个时钟发射1条指令，但只有分支指令执行结束后才能确定下条指令是什么，这就导致`流水线停顿(Pipeline Stall)`。为避免分支指令导致的流水线停顿，一种对策是分支预测，即在发射分支指令之后，马上预测下条指令的地址并发射，如果分支指令执行结束后发现预测错误，则撤销之前的操作取正确的指令重新发射。这里预测失败导致的撤销开销，叫`分支预测惩罚(Mispredict Penalty)`，由于现代系统的分支预测正确率很高，摊还后的惩罚开销往往可以接受。动态分支预测是基于分支指令历史进行的，现代CPU的预测正确率在大部分场合可以高达95%以上；相对的，静态分支预测是基于固定分支选择策略、源码中的Hint，或根据编译器的得到的Profile信息来完成的
     - `动态多发射(超标量，Superscalar)`：为更好的利用富裕的功能单元，CPU希望IPC能够超过1，这就要求每个时钟发射多条指令。支持超标量的处理器，需要处理同时发射的多条指令间的数据依赖关系，这个复杂性限制了动态发射窗口的大小。与之相对的是静态多发射，即由编译器或程序员往一个`发射包(Issue Packet)`中填充多条无关指令，然后同时发射和执行，典型的例子是`超长指令字(Very Long Instruction Word)`体系结构
     - `乱序执行(Out-of-Order Execution)`：当前面的指令由于特种类型的功能单元不足、存储器延迟或操作数没有计算出来，必须停顿时，CPU可以发射后续的无关指令，从而乱序执行。乱序指令有效的提高了CPU利用率，掩盖了各种停顿