流水线技术,流水线(pipeline)技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。在CPU中由5-6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条指令分成5-6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在
超标量超标量(superscalar)是指在CPU中有一条以上的流水线,并且每时钟周期内可以完成一条以上的指令,这种设计就叫超标量技术。 其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。 将一条指令分成若干个周期处理以达到多条指令重叠处理...
事实上,由于增加了流水线寄存器的写入时间以及额外的门电路时延,单条指令在流水线上执行所花费的时间要比非流水线方式更长;但重叠执行的并行,使得单位时间内可以完成的指令数IPC,大大增加。 流水线中假设每一个部件所需的处理时间相同;若不一致,流水线周期将受制于最慢的部件,导致性能下降。 流水线技术存在的主要问...
一、流水线技术 1、指令并行执行 2、流水线技术推演 二、流水线执行时间计算 1、流水线执行时间示例 2、流水线周期概念 3、流水线执行时间计算公式 4、流水线执行时间计算公式 - 理论公式 5、流水线执行时间计算公式 - 实践公式 6、流水线时间计算示例 ...
流水线技术:将一个重复的时序过程,分解成若干个子过程,每个过程都可有效地在其专用功能段上与其他子过程同时执行。 流水线地特点: 流水过程由多个相联系的子过程组成,每个过程称为流水线的“级”或“段”,一条流水线的段数,也称为流水线的“深度”或“流水深度” ...
流水线设计就是将组合逻辑系统地分割,并在各个部分(分级)之间插入寄存器,并暂存中间数据的方法。目的是将一个大操作分解成若干的小操作,每一步小操作的时间较小,所以能提高频率,各小操作能并行执行,所以能提高数据吞吐率(提高处理速度)。 2、什么时候用流水线设计7 l( h; A$ T6 O1 Z# M6 ]3 X 使用流水...
计算机中的流水线是把一个重复的过程分解为若干个子过程,每个子过程与其他子过程并行进行。由于这种工作方式与工厂中的生产流水线十分相似, 因此称为流水线技术 从本质上讲,流水线技术是一种时间并行技术。 2.指令重叠方式 顺序执行:控制简单,节省设备;但是速度慢,功能部件的利用率低 ...
(5)根据任务流入和留出的顺序:按序流水线、乱序流水线。 1.时空图 (1)理想状态下,指令流水线的时空图: (2)静态与动态流水线的时空图: (3)各时段相等或不等的时空图: (4)重复设置瓶颈段及相应的流水线时空图 (注意不等的时空图,由于锁存器的存在,不能乱画,左上/右下格子相接,不能上下对齐) ...
1. 流水线技术概述 流水线技术,顾名思义,是将CPU指令的执行过程分解为多个独立且可并行的阶段,每个阶段由专门的硬件电路负责,从而实现多条指令的同时执行。这种技术类似于工业生产中的流水线作业,每个工人专注于自己的任务,从而大幅提高生产效率。在CPU中,流水线技术将指令的执行过程分解为取指令、译码、执行、访存...