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1 流水线的概念
流水线是将一个过程分成多个子功能段,那么多个处理过程在时间上错开,依次通过各功能段,就能实现子功能段之间的并行
典型的四段式流水线为:
- 取指周期 IF (instruction fetch)
- 译码周期 ID (instruction decode)
- 执行周期 EX (excuse)
- 写回周期 WB (write back)
流水线时空图: 横轴表示时间, 纵轴表示子功能段
2 流水线的三大性能指标
吞吐率TP (throughput)
加速比S (speedup)
效率E (efficiency)
3 流水线冲突
- 结构冲突(如两条流水线征用同一个运算部件)
- 数据冲突(如后一条指令需要用到前一条指令的结果)
- 控制冲突(如循环中的分支操作导致PC值改变)
向量处理机可以缓解数据冲突,避免控制冲突