计算机组织和体系结构|流水线|第3组(类型和暂停)

请看 第一组 用于执行、阶段和性能(吞吐量)以及 第二组 对于依赖性和数据危害。 管道类型

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  • 均匀延迟管道 在这种类型的管道中,所有阶段都需要相同的时间来完成操作。 在均匀延迟管道中, 循环时间(Tp)=阶段延迟

    如果两级之间包含缓冲区, 周期时间(Tp)=级延迟+缓冲延迟

  • 非均匀延迟管道 在这种类型的管道中,不同的阶段需要不同的时间来完成操作。 在这种类型的管道中,循环时间(Tp)=最大(阶段延迟)

    例如,如果有4个阶段具有延迟,1 ns、2 ns、3 ns和4 ns,那么

    Tp=最大值(1纳秒、2纳秒、3纳秒、4纳秒)=4纳秒

    如果两级之间包含缓冲区,

    Tp=最大值(级延迟+缓冲延迟)

    例子: 考虑具有分段延迟的4段管道(2 ns,8 ns,3 ns,10 ns)。找出执行上述100项任务所需的时间。 解决方案: 由于上述管道为非线性管道, Tp=最大值(2,8,3,10)=10纳秒 我们知道ET 管道 =(k+n-1)Tp=(4+100-1)10纳秒=1030纳秒

    注意:MIPS=每秒百万条指令

带失速的管道性能

Speed Up (S) = Performancepipeline / Performancenon-pipeline
=> S = Average Execution Timenon-pipeline / Average Execution Timepipeline
=> S = CPInon-pipeline * Cycle Timenon-pipeline / CPIpipeline * Cycle Timepipeline

流水线处理器的理想CPI为“1”。但由于摊位,它变得比“1”更大。 =>

S = CPInon-pipeline * Cycle Timenon-pipeline  / (1 + Number of stalls per Instruction) * Cycle Timepipeline

As Cycle Timenon-pipeline =   Cycle Timepipeline,

Speed Up (S) = CPInon-pipeline / (1 + Number of stalls per instruction) 

资料来源: 咕。gl/J9KVNt https://en.wikipedia.org/wiki/Hazard_(计算机体系结构) https://en.wikipedia.org/wiki/Data_dependency 本文由Saurabh Sharma撰稿。 如果您发现任何不正确的地方,或者您想分享有关上述主题的更多信息,请写评论

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