GPU开普勒CC3.0处理器不仅是流水线架构,还是超标量?

Are GPU Kepler CC3.0 processors not only pipelined architecture, but also superscalar?

在 CUDA 6.5 的文档中写道:http://docs.nvidia.com/cuda/cuda-c-programming-guide/index.html#ixzz3PIXMTktb

5.2.3. Multiprocessor Level

...

  • 8L for devices of compute capability 3.x since a multiprocessor issues a pair of instructions per warp over one clock cycle for four warps at a time, as mentioned in Compute Capability 3.x.

这是否意味着GPU Kepler CC3.0处理器不仅是流水线架构,而且是超标量的?

  1. 流水线 - 这两个序列并行执行(一次执行不同的操作):

    • 加载 [addr1] -> 添加 -> 存储 [addr1] -> NOP
    • NOP -> 加载 [addr2] -> 添加 -> 存储 [addr2]
  2. 超标量 - 这两个序列并行执行(一次执行相同的操作):

    • 加载 [reg1] -> 添加 -> 存储 [reg1]
    • 加载 [reg2] -> 添加 -> 存储 [reg2]

是的,Kepler 中的 warp 调度器可以每个时钟调度两条指令,只要:

  1. 指令是独立的
  2. 指令来自同一个warp
  3. SM 中有足够的执行资源用于两条指令

如果这符合您对超标量的定义,那么它就是超标量。

关于流水线,我对流水线有不同的看法。 Kepler SM 中的各种执行单元都是流水线化的。以浮点数乘法为例

在给定的时钟中,Kepler warp 调度程序可以在浮点单元上调度浮点乘法运算。此操作的结果可能不会在稍后的一些时钟出现,(即它们在下一个时钟周期不可用)但在下一个时钟周期,new 浮点运算可以被调度在完全相同的浮点功能单元上,因为硬件(在本例中为浮点单元)是流水线

clock    operation    pipeline stage   result
0           MPY1   ->   PS1
1                       PS2
...                     ...
N-1                     PSN         ->  result1

时钟0后的下一个时钟,可以在同一个HW上调度新的乘法指令,对应的结果会在result1出现后的下一个周期出现。

不确定这是否是您的意思"different operations at one time"