Intel Skylake架构：同一端口关联的多个执行单元能否同时工作？

• 一个端口关联的多个执行单元可以同时独立工作，端口只是指令调度分发的通路，其下的不同执行单元是物理上分离的硬件资源，只要指令类型匹配对应单元、且没有数据依赖/寄存器冲突等问题，就能并行执行。

• 针对你举的例子：从port0发起整数向量乘法指令（如VPMULUDQ），它会占用port0的向量ALU单元，指令延迟为5周期。在下一周期，完全可以在这条向量指令完成前，通过port0向通用ALU单元发起另一条指令（比如普通整数加减、逻辑运算）——这两个单元属于port0下的独立硬件，互相不占用资源，只要指令符合调度规则就能并行发射。

• 关于ALU与FMA单元的并行情况：

  • Skylake的port0和port1都同时配备了通用ALU单元和FMA（融合乘加）单元。这两个单元彼此独立，所以同一周期内，单个端口（比如port0）可以同时分发一条FMA指令到FMA单元、一条整数指令到ALU单元，实现并行执行。
  • 需要区分延迟和吞吐量：比如FMA单元的延迟为5周期，但吞吐量是每周期1条——也就是说，在第一条FMA指令执行的过程中，后续周期只要没有数据依赖，依然可以继续向该FMA单元发射新的FMA指令，不需要等前一条完成；而ALU单元和FMA单元之间则完全不受彼此执行进度的影响，只要端口调度允许就能并行工作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Frontier_Setter