《大话处理器》连载——微架构(16) Buffer的作用——去耦合

在顺序执行内核中，指令依次流经各个流水线单元，不需要进行缓存，而为了要能乱序执行，首先需要一个Buffer来缓存还没有执行的指令，然后在这个Buffer中去调度指令的执行顺序。乱序执行内核的基本模型如下：



乱序执行基本结构

现代处理器中有大量的Buffer，Buffer也广泛应用在其他技术领域以及生活领域中，就拿电冰箱来说，电冰箱除了冷冻的功能外，它实际上也是个Buffer，我们把买来的东西放进去，要吃时，再从里面拿。

Buffer有2大功能：

1. 去耦合

2. 抗波动

如果没有电冰箱，每次我们想吃东西时，都要去超市，用专业术语来讲，这就是耦合性太强了，如果超市关门了怎么办？如果超市太远怎么办？有了电冰箱后，从超市买的食物就放在电冰箱中，我们就直接从电冰箱中取食物，而不需要关注超市的状况了。电冰箱去除了人和超市的耦合。



电冰箱的去耦合

正常情况下，我们是每天买每天的食物，不过有时候，我们知道明天有事情，没有时间买食物，因此今天就把今、明两天的食物都买了，这样明天就不会饿肚子了，这就是电冰箱的抗波动功能。



电冰箱的抗波动

在上面的图中，粗线条表示东西多，细线条表示东西少，有时候买的多，有时候买的少，有时候吃的多，有时候吃的少，电冰箱的进和出都会存在一定的波动，电冰箱起到了抗波动功能，保证了我们在想吃时都有东西吃。