超标量总结

超标量流水设计

五级流水

五级流水阶段:

1. 取值IF
2. 指令译码 ID
3. 执行部分 EX
4. 访存 MEM
5. 寄存器堆写回 WB

参考Verilog 流水线CPU 设计

七级流水

1. 将IF段划分成IFA、和IFB
   1. IFA 确定下一拍的指令地址PC
   2. IFB 从ICache中取出指令
2. 将MEM瓜分成MA，和MB
   1. MA处理异常，确定访存地址，写内存，通知协处理器处理异常。MA段标记延迟槽。访问外存时，MA发出访存虚拟地址给MB
   2. MB将虚拟地址转换成物理地址并访存。处理异常，更改CPU状态寄存器

使用Monitor来控制流水线的暂停和清除

？异常处理

冲突处理

参考：数据冒险的解决

单发射仅需考虑先写后读问题，可采用数据前递和流水线暂停方式（产生bubble）来处理冲突。

数据前递更为高效：

当发生先写后读问题时，虽然前一条指令还没有写进去，但是运算结果早就已经出来了，所以这个时候可以通过旁路将结果直接传递给下一条指令

但是如果前一条指令是load，而下一条指令需要使用load的数据，那数据前递是无法处理的，这个时候可以通过插入空泡处理。

双发射