Hardware and its habits

硬件发展

Pipelined CPUs

• 流水线+超标量+乱序执行+分支预测
• 分支预测失败将导致预取的指令全部丢弃
• 不同线程共享一个CPU核心，指令分解的微操作流水线失效

Memory References

• 直接访问内存的成本过高
• 现代计算机会增加三级缓存尽可能减小成本

Atomic Operation

• 现代计算机改进原子操作
• 识别具有原子操作的所有缓存行，所有缓存行由单个CPU所有
• 非原子操作进行store可以使用store buffer而非cacheline
• 为维护多个数据的同步，CPU提供了memory barrier

Memory Barriers

• 内存屏障，实现多个数据的同步

Thermal Throttling

• CPU功耗升高，温度也会升高；受限于冷却设备，可能会自主截断功耗继续升高

Cache Misses

• 缓存未命中，会取下一级缓存或者内存中取，这实际上增加了开销

I/O Operations