메모리 재정렬은 프로세서와 컴파일러 성능을 어떻게 향상시킵니까?

메모리 재정렬이 프로세서와 컴파일러에 도움이 되는 방법

소개

메모리 재정렬은 중요한 기술입니다. 프로세서와 컴파일러에 의해 사용됩니다. 이를 통해 코드를 보다 효율적으로 실행할 수 있으며 다양한 최적화가 가능합니다. 이 기사에서는 메모리 재정렬이 하드웨어와 컴파일러 모두에 유익한 이유를 살펴보겠습니다.

하드웨어의 이점

• Out-of-Order Execution: StoreLoad 재정렬은 CPU의 비순차적 실행에 필수적입니다. 이를 통해 명령어를 비순차적 순서로 실행할 수 있어 명령어 간의 종속성으로 인한 중단을 방지하여 성능이 향상됩니다.
• 캐시 적중 최적화: 메모리 재정렬을 통해 프로세서는 지연을 통해 캐시 적중을 최적화할 수 있습니다. 캐시 누락 로드 이후까지 로드되어 캐시 활용도와 성능이 향상됩니다.

컴파일러의 이점

• 공격적인 변환: 다른 메모리 액세스를 사용하여 저장소를 재정렬하면 컴파일러가 코드에 대해 공격적인 변환을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 여러 변수 증분을 단일 작업으로 최적화할 수 있습니다.
• 데드 코드 제거: 메모리 액세스 순서를 변경하면 컴파일러가 불필요한 메모리 작업을 식별하고 제거하여 코드 최적화로 이어질 수 있습니다.

재순서 규칙 설명

Java와 C/C는 하드웨어에 의한 메모리 재정렬이 가능한 약한 메모리 모델을 가지고 있습니다. 그러나 x86 CPU는 로드 및 저장 명령의 일관된 순서가 필요한 더 강력한 메모리 모델을 가지고 있습니다.

약한 메모리 모델은 하드웨어에 의한 보다 공격적인 재정렬 및 ​​최적화를 허용하지만 프로그래머가 명시적으로 동기화해야 하는 대가를 치르게 됩니다. 공유 메모리에 접근. 여기서 메모리 작업의 원하는 순서를 강제하는 메모리 장벽이 작용합니다.

메모리 재정렬의 가치

메모리 재정렬은 프로세서와 컴파일러 모두에게 상당한 이점을 제공합니다. . 이는 프로세서가 비순차적 실행 및 캐시 최적화 기회를 활용할 수 있도록 하여 더 빠른 실행을 가능하게 합니다. 또한 컴파일러를 통한 효율적인 코드 최적화를 촉진하여 성능을 향상시키고 코드 복잡성을 줄입니다.

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