Load/Store-Queue
Die Puffer, die Speicheroperationen (Lese- und Schreibzugriffe) in einer Out-of-Order-CPU verwalten und deren Reihenfolge sowie Abhängigkeiten im Blick behalten. Unverzichtbar, um Speicherzugriffe außer der Reihe auszuführen, ohne die Programmsemantik zu brechen.
Das Problem: Speicheroperationen lassen sich nur schwer out-of-order ausführen, weil ein Lesezugriff von einem vorherigen Schreibzugriff auf dieselbe Adresse abhängen kann — die Adressen sind aber oft erst spät bekannt. Die Load/Store-Queue verfolgt alle laufenden Speicheroperationen samt ihrer Adressen und übernimmt zwei Aufgaben: Store-to-Load-Forwarding (trifft ein Lesezugriff auf eine Adresse, die ein noch nicht geschriebener Store in der Queue besitzt, wird der Wert direkt aus der Queue weitergereicht statt aus dem Cache), und Memory Disambiguation (die Entscheidung, ob ein Lesezugriff vor einem vorangehenden Store mit noch unbekannter Adresse laufen darf — raten und bei einem Fehler zurückrollen). Das gehört zu den komplexesten Teilen eines modernen Kerns und ist ein häufiger Flaschenhals, eng verzahnt mit Cache und ROB. Hängt zusammen mit Out-of-Order-Ausführung und Cache Miss.