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，并据此设计流水线。各类CPU常见的流水线深度，都是通过无数次的实践得到的宝贵经验。多发射就是超标量 从单周期处理器到指令流水线，通过指令级的并行，已经实现了CPU性能的巨大...
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...
流水线CPU技术已经广泛应用于各种计算机系统中,包括个人电脑、服务器、嵌入式设备等。然而,在实际应用中,流水线CPU也面临着一些挑战: 数据依赖问题:如果指令之间存在数据依赖关系,就可能会导致数据冒险(Data Hazard),从而影响流水线的效率。为了解决这个问题,可以采用数据转发或暂停流水线等技术。 分支预测错误:分支指令...
20级流水线,则流水线寄存器写入就要400ps,占超过10% 50级流水线,就要多花费1ns在流水线寄存器上,占到25% 这意味着,单纯增加流水线级数,不仅不能提升性能,反而会有更多overhead开销。所以,设计合理的流水线级数也是现代CPU中非常重要的一点。 总结 为不浪费CPU性能,通过把指令执行过程,切分成一个个流水线级,提升...
流水线（Pipeline）是CPU处理指令的一种关键技术。它将一条指令精细地划分为多个执行阶段，每个阶段都由专门的硬件单元独立执行。这种技术使得CPU能够宏观上同时处理多条指令，显著提升处理速度。以CHN-1原型计算机为例，一条指令的执行流程被精心划分为四个阶段：（1）地址计数器增加1，进入计算指令地址阶段（Address ...
流水线是一种指令级并行技术。 指令执行步骤 取指IF (从内存中取出指令) 译码和取寄存器操作数 ID (把指令送到指令译码器进行译码,产生相应控制信号) 执行或者有效地址计算 EX (指挥并控制CPU、内存、I/O设备的之间的数据流动) 存储器访问 MEM 写回WB ...
流水过程(核心) 部分代码 仿真结果 前言 本实验在前面MIPS单周期CPU的基础上实现了一个五段流水的MIPS CPU 只完成了仿真部分,不知为何在板子上出现无法解释的错误(或许是板子不支持流水的原因?),调试了两天后,无果 指令部分见单周期CPU 个人博客:https://strange-hai.top 控制信号 相较于单周期CPU,流水线CPU的...
这显示是不行的,对于追求效率的CPU是不能容忍的,于是在基于工厂流水线的启发:提出了基于流水线形式工作的CPU。大概就是这个样子。 这是五条指令在一起工作,上一条使用完资源以后,下一条紧接着继续。十分的紧凑,没错,这样就让CPU连续不空闲的工作,看上去似乎很不错。