Pipe line Hazard
I. 프로세서 성능 저하의 주범, 파이프라인 해저드 개요
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| 정의 | CPU 파이프라인 처리 환경에서 자원 충돌 등으로 명령어의 연속적인 실행이 방해받고 지연이 발생하는 현상 |
| 특징 | - 파이프라인의 효율성 저하 및 클럭 낭비 유발 - 스케줄링, 분기 예측 등 복합 해결 매커니즘 |
II. 파이프라인 해저드의 유형 및 핵심 해결 방안
가. 파이프라인 해저드 발생 개념도 및 분류
나. 파이프라인 해저드 세부 유형 및 핵심 해결방안
| 해저드 유형 | 요소기술 | 설명 |
|---|---|---|
| 구조적 해저드 | - 자원 중복 | - 동시 접근 충돌 회피 |
| - 하버드 아키텍처 | - 명령어 데이터 분리 | |
| 데이터 해저드 | - 포워딩 | - 다음 명령어 직접 전달 |
| - 명령어 스케줄링 | - 지연주기 은닉 | |
| - 인터록 | - Bubble 삽입 | |
| 제어 해저드 | - 정적 분기 예측 | - 고정하여 예측 |
| - 동적 분기 예측 | - 런타임 확률적 예측 | |
| - 지연 분기 | - 파이프라인 빈공간 활용 |
-
효율적 자원 분배를 위한 포워딩 및 행위 제어
III. 최신 프로세서의 해저드 극복 기술 및 향후 전망
- 인공지능 기반 분기 예측, 비순차 실행 아키텍처 보편화, 보안 취약점 대응을 위한 추측 실행 제어