Este artigo apresenta a técnica de codificação PBIW. Essa técnica é baseada na fatoração de grupos de operações escalonadas em instruções codificadas e padrões. Uma instrução codificada não contém dados redundantes e é armazenada em uma cache de instruções. Os padrões são armazenados em uma cache de padrões. Foi realizado um estudo de caso desta técnica sobre esquemas de codificação de instruções denominados 2D-VLIW e EPIC em uma arquitetura de alto desempenho chamada 2D-VLIW. A técnica PBIW foi avaliada com os benchmarks MediaBench, SPECint e SPECfp. Os resultados revelam que a técnica PBIW produz programas até 81% menores que 2D-VLIW e até 46% menores que EPIC, além de programas até 96% mais rápidos que 2D-VLIW e até 69% mais rápidos que EPIC.

Trabalhos não muito recentes já mostravam que o aumento de velocidade nas memórias DRAM não acompanha o aumento de velocidade dos processadores. Mesmo assim, pesquisadores na área de arquitetura de computadores continuam buscando novas abordagens para aumentar o desempenho dos processadores. Dentro do objetivo de minimizar essa diferença de velocidade entre memória e processador, este trabalho apresenta um novo esquema de codificação baseado em instruções codificadas e padrões de instruções -PBIW (Pattern Based Instruction Word). Uma instrução codificada não contém redundância de dados e é armazenada em uma I-cache. Os padrões de instrução, de forma diferente, são armazenados em uma nova cache, chamada P attern cache (P-cache) e são utilizados pelo circuito decodificador na preparação da instrução que será repassada aos estágios de execução. Esta técnica se mostrou uma boa alternativa para estilos arquiteturais conhecidos como arquiteturas VLIW e EPIC. Foi realizado um estudo de caso da técnica PBIW sobre uma arquitetura de alto desempenho chamada de 2D-VLIW. O desempenho da técnica de codificação foi avaliado através de experimentos com programas dos benchmarks MediaBench, SPECint e SPECfp. Os experimentos estáticos avaliaram a eficiência da codificação PBIW no aspecto de redução de código. Nestes experimentos foram alcançadas reduções no tamanho dos programas de até 81% sobre programas codificados com a estratégia de codificação 2D-VLIW e reduções de até 46% quando comparados à programas utilizando o modelo de codificação EPIC. Experimentos dinâmicos mostraram que a codificação PBIW também é capaz que gerar ganhos com relação ao tempo de execução dos programas. Quando comparada à codificação 2D-VLIW, o speedup alcançado foi de até 96% e quando comparada à EPIC, foi de até 69%.