如何提高处理器取指的速度

    为了能够使得处理器以最快的速度取指,通常使用ITCM和I-Cache的方法。

(1)ITCM(Instrction Tightly Coupled Memory)

    指令紧耦合存储器,是指配置一段较小容量(一般几十KB)的存储器(通常使用SRAM),用于存储指令,且在物理上里处理器核很近,专属于处理器核,能够取得很小的访问延迟(通常一个时钟周期),可以保证系统的实时性。ITCM的缺点是由于使用地址区间寻址,无法向缓存那样映射到无限大的存储空间;为了保证足够小的访问延迟,无法将容量做大很大。因此ITCM只能用于存放容量大小有限的关键程序指令。

(2)I-Cache(Insrcution Cache)

指令缓存:利用软件程序的时间局部性和空间局部性,将容量巨大的外部指令存储器空间动态映射到容量有限的指令缓存中,可以将访问指令存储器的平均延迟降低到最低。

由于缓存的容量是有限的,因此访问缓存存在着相当大的不确定性。一旦缓存不命中,则要从外部的存储器中存取数据,造成交长的延迟。在实时性要求高的场景中,处理器的反应速度必须有最可靠的实时性。如果利用了缓存,便无法保证这一点。大多数极低功耗处理器应用的场景应用于实时性较高的场景,梗倾向于使用延迟确定的ITCM.

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