Сравнение архитектур процессоров

[vak]

Берем простой, хотя и нетривиальный си-шный код, и сравниваем количество получившихся машинных команд. Компилятор GCC 4.1.2, оптимизация -O1. Исходный код такой:

unsigned long rot13_hash (unsigned char *str, unsigned int len)
{
        unsigned long hash = 0;

        while (len-- > 0) {
                hash += *str++;
                hash -= (hash << 13) | (hash >> 19);
        }
        return hash;
}

Результаты:

Архитектура	Команд в цикле	Всего команд
ARM	6	13
Thumb	8	17
MIPS32	9	17
Intel 386	9	25
MIPS16	10	17
Blackfin	11	22

Для MIPS и Blackfin компилятор не догадался заменить два арифметических сдвига на один циклический. Предположим, мы исправили компилятор. Тогда получится так:

Архитектура	Команд в цикле	Всего команд
ARM	6	13
MIPS32	7	15
MIPS16	8	15
Thumb	8	17
Blackfin	8	19
Intel 386	9	25

Хорошо видно, насколько архитектура Intel 386, она же Pentium, проигрывает RISC-процессорам.

Comments

[troosh.livejournal.com]

На E3M получается такой код:

0014<0000d0> HS    a0800412 M_d0:
             ALS3  e405c005  ldgdb,3,sm [ %b[5] + 0 ], %b[5]
             ALS5  90060706  adds,5,sm %b[6], %b[7], %b[6]
             ALES  01c00000
0015<0000e0> HS    80000401 :
             ALS5  9406cd08  scls,5,sm %b[6], 13, %b[8]
0016<0000e8> HS    e0001424 :
             SS    806f04a0  ct %ctpr1 ? #NOT_LOOP_END
                             abn abnf=1, abnt=1
                             abp abpf=1, abpt=1
                             alc alcf=1, alct=1
             ALS3  9003c101  adds,3,sm %b[3], 1, %b[1]
             ALS4  90c00303  adds,4,sm 0, %b[3], %b[3]
             ALS5  92060804  subs,5,sm %b[6], %b[8], %b[4]
             ----  00000000

Если компилировать с профилированием или указать перед циклом "#pragma loop count(1000)", то начинает применяться APB (array prefetch buffer):

0014<000218> HS    80000401 M_218:
             ALS5  90060505  adds,5,sm %b[6], %b[5], %b[5]
0015<000220> HS    80001412 :
             SS    80002000
             ALS5  9405cd07  scls,5,sm %b[5], 13, %b[7]
             AAS   00011001  movab,1 area = 0, ind = 0, am = 1, be = 0, %db[1]
0016<000230> HS    80011412 :
             SS    806f04a0  ct %ctpr1 ? #NOT_LOOP_END
                             abn abnf=1, abnt=1
                             abp abpf=1, abpt=1
                             alc alcf=1, alct=1
             ALS5  92050704  subs,5,sm %b[5], %b[7], %b[4] ? %pcnt0
             CDS0  50400000  rlp,cd00 %pcnt0, >alc5

Т.е. в обоих случаях получам 3-х тактный цикл...

[vak]

E3M - это Эльбрус? Интересно бы взглянуть. А есть на процессор какая-нибудь документация?

[troosh.livejournal.com]

Да, он самый. На крышке стоит 1891ВМ4Я.
Документация есть, но она всё ещё не публичная,
хотя вроде были планы это изменить.

[vak]

Не публичная - это жаль. Шкура неубитого медведа получается. :)
А это действительно работает? У Бабаяна слова всегда настолько расходились с делом, что пока сам не увижу, не поверю. :)

[troosh.livejournal.com]

Ага, жаль... Но думаю, что если какая контора попросит, то дадут нужную информацию. Во всяком случае уже столько народа со своими задачами приходили, что уже давно пора не усно всё пересказывать, а предоставлять готовую документацию для ознакомления. Хотя с другой стороны и не предполагается, что кто-то на стороне будет писать под Эльбрусы на asm. Время подвигов ушло. ;)

Оно работает. Даже прошли гос. испытания (http://www.mcst.ru/news.shtml#071029).

С Бабаяном лично знаком не был, так что позволю себе не комментировать последнее высказывание...

[vak]

Эту новость я еще осенью видел, и она меня огорчила. :(
По тексту: "Комиссия... в составе 43 человек... заключила, что микропроцессор «Эльбрус» и ВК «Эльбрус-3М1»... являются оригинальной отечественной разработкой". Похоже на полный провал. Сорок три человека собрались в кучу только для того, чтобы объявить Эльбрус оригинальной разработкой? Приняла ли комиссия изделие? Рекомендовала ли к применению? Непонятно.

Может быть и не на asm, но почему бы не выпустить микропроцессор в народ? Наверняка на коммерческом рынке он нашёл бы свою нишу.

[troosh.livejournal.com]

Я так понимаю принят был процессор, машина на паре таких процессоров и весь софт под них. Должно быть доказали что соответствует ТЗ, я уж так подробно не вникал в это, - вроде явного негатива и проколов не было.

Понятно что сейчас мало кому нужно голое процессорное ядро, а E3M требует чипсета (северного моста), которого нет в кремнии, только в дорогом FPGA. Это основная проблема у E3M для вывода его на рынок. В этом году должны сделать E3S (кеш L2 не 256K, а уже 2М, два встроенных контроллера памяти и 3 межпроцессорных линка), - у него на много больше шансов быть реально востребованным.

[vak]

Ну что ж, подождём появления законченной системы.