A VSIM szuperskalár processzorszimulátor használata a számítógépes architektúrák oktatásában

Az alább ismertetett szimulátor néhány modern szuperskalár mikroprocesszor (Compaq Alpha 21264, HP PA-8500, IBM Power3, Intel Pentium Pro/II/III, MIPS R10000) teljes körű szimulációján keresztül mutatja be az utasításvárakoztatást, dinamikus regiszterátnevezést és többszörös utasításkibocsátást alkalmazó szuperskalár processzorok működését, beleértve a soron kívüli kiküldés, illetve az utasítások soros konzisztenciájának megőrzését szolgáló utasításátrendezés bemutatását is. A program a fentiek mellett egy újszerű megoldással, az ún. hatásszimulációval oldja meg az elágazásbecslés, valamint az adatgyorsítótár működésének modellezését. A VSIM két alapvető üzemmódot biztosít: az első, oktatási üzemmódban az utasítások lépésenkénti végrehajtásával követhető a szuperskalár mikroarchitektúra működése, míg a másik, teljesítményszimulációs üzemmód lehetővé teszi többek között az egyes megvalósítási alternatívák felmérését, az architektúra egyes részegységeire vonatkozó paraméterek optimalizálását és a mikroarchitektúrák szűk keresztmetszeteinek feltárását. Mindkét üzemmód kiváló lehetőségeket kínál a számítógéparchitektúrák hagyományos módszerekkel történő ismertetésének kiegészítésére. A szimulátor mind a belső működés, mind a teljesítménymérési eredmények helyessége szempontjából alapos és sikeres tesztelésen esett át.