地址生成单元

地址生成单元 (AGU)，有时也称为地址计算单元 (ACU)，是中央处理器 (CPU) 内的一个执行单元，用于计算 CPU 用来访问主存储器的地址。 通过让与 CPU 其余部分并行运行的单独电路处理地址计算，可以减少执行各种机器指令所需的 CPU 周期数，从而提高性能。

CPU在执行各种操作时，需要计算从内存中取数据所需的内存地址； 例如，必须先计算数组元素在内存中的位置，然后 CPU 才能从实际内存位置获取数据。 这些地址生成计算涉及不同的整数算术运算，例如加法、减法、模运算或位移。 通常，计算内存地址涉及不止一条通用机器指令，这些指令不一定能快速解码和执行。 通过将 AGU 整合到 CPU 设计中，并引入使用 AGU 的专用指令，可以从 CPU 的其余部分卸载各种地址生成计算，并且通常可以在单个 CPU 周期内快速执行。

AGU 的功能取决于特定的 CPU 及其架构。 因此，一些 AGU 实现并公开了更多的地址计算操作，而一些 AGU 还包括更高级的专用指令，可以一次对多个操作数进行操作。

此外，一些 CPU 架构包括多个 AGU，因此可以同时执行多个地址计算操作，通过利用高级 CPU 设计的超标量特性进一步提高性能。 例如，英特尔将多个 AGU 整合到其 Sandy Bridge 和 Haswell 微架构中，通过允许并行执行多个内存访问指令来增加 CPU 内存子系统的带宽。