这里只是简单的介绍了了一下CPU流水线,目的是为了引出CPU缓存的概念,后面在介绍不同架构的CPU芯片时会详细介绍,至于perf命令行的使用,是我们观测CPU执行效率的有效手段,在实际的硬件主板选型工作中或者上层业务的优化过程中使我们观测CPU效能对比的得力工具,后面在CPU性能优化一章中会有详细的介绍。 1.2 CPU缓存概念和...
现代CPU几乎都采用流水线机制加快指令的处理速度,一般来说,一条指令需要若干个CPU时钟周期处理,而通过流水线并行执行,可以在同等的时钟周期内执行若干条指令,具体做法简单地说就是把指令分为不同的执行周期,例如读取、寻址、解析、执行等步骤,并放在不同的元件中处理,同时在执行单元EU中,功能单元被分为不同的元件,...
多功能流水线:指通过各段间的不同连接方式可以同时或不同时地实现多种能的流水线。 3.按同一时间内各段之间的连接方式分为:动态流水线和静态流水线 静态流水线:指在同一时间内,流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作。 动态流水线:指在同一时间内,当某些段正在实现某种运算时,另一些段却正在进行另一种...
CPU流水线技术是一种将指令分解为多步,并让不同指令的各步操作重叠,从而实现几条指令并行处理,以加速程序运行过程的技术。 指令的每步有各自独立的电路来处理,每完成一步,就进到下一步,而前一步则处理后续指令,属于CPU硬件电路层面的并发。 CPU流水线吞吐量和延迟 ...
如果ALU等单元已被占用，后面的指令就必须被阻塞，超长流水线会因阻塞浪费掉更多的时钟周期。因为这些原因，流水线经常处于饥饿状态，无法如预想的那样达到极高的吞吐率。当前大多数高性能CPU流水线是分为10~20级，嵌入式CPU流水线大多在5级左右。CPU必须面向产品用途和工艺水平，对频率、效率、功耗进行取舍，并据此...
流水线CPU就是指将一条分解为多步,在同一周期内进行多条指令的同时执行。MIPS五级流水线就是将指令分为:取指(IF),译码(ID),执行(EX),访存(MEM),写回(WB)五个阶段。举个例子: 比如第二条指令lui $t2,0x2100 在流水线CPU中执行的就是 可以看到在200-300ns的周期里,IF阶段取到0x00400004处的指令,300-...
流水线CPU 一、流水线CPU概述 1、流水线CPU的原理 流水线CPU是为提高吞吐量而创造的,五段式流水线CPU的吞吐量是单周期CPU的五倍,同一时间CPU上最多有五条指令在运行。如何达到同一CPU上五条指令呢?答案就在于把每条指令都拆分成五个阶段,按照CPU硬件执行流来拆成五段:IF(instruction fetch)、DEC(decode)、EXE...
流水线的设计需要在性能、功耗和芯片面积之间进行权衡。长流水线确实能带来更多的指令并行处理能力，但也...
一、早期CPU流水线 1.流水线来源 流水线的概念来源于工业制造领域,以汽车装配为例来解释流水线的工作方式,假设装配一辆汽车需要四个步骤: 1.冲压:制作车身外壳和底盘等部件; 2.焊接:将冲压成形后的各部件焊接成车身; 3.涂装:将车身等主要部件清洗、化学处理、打磨、喷漆和烘干; ...