Разделение обработки компьютерной инструкции на последовательность независимых стадий с сохранением результатов в конце каждой стадии. Рассмотрение принципов работы тактового генератора. Определение преимуществ и недостатков бесконвейерной архитектуры.
Конвемйер - это способ организации вычислений, используемый в современных процессорах и контроллерах с целью ускорения выполнения инструкций (увеличения числа инструкций, выполняемых в единицу времени). Это позволяет управляющим цепям процессора получать инструкции со скоростью самой медленной стадии обработки, однако при этом намного быстрее, чем при выполнении эксклюзивной полной обработки каждой инструкции от начала до конца. Сам термин «конвейер» пришел из промышленности, где используется аналогичный принцип работы - материал автоматически подтягивается по ленте конвейера к рабочему, который осуществляет с н им необходимые действия, следующий за ним рабочий выполняет свои функции над получившейся заготовкой, следующий делает еще что-то, таким образом, к концу конвейера цепочка рабочих полностью выполняет все поставленные задачи, не срывая, однако, темпов производства. Подобная организация процессора, при некотором увеличении среднего времени выполнения каждой инструкции, тем не менее, обеспечивает значительный рост производительности за счет высокой частоты завершения выполнения инструкций. Если последовательность содержит инструкции, зависимые от выполняемых в данный момент, то управляющая логика простейшего конвейера приостанавливает несколько начальных стадий конвейера, помещая этим самым в конвейер пустую инструкцию («пузырек»), иногда неоднократно, - до тех пор, пока зависимость не будет разрешена.
Список литературы
1. Raul Rojas. The First Computers: History and Architectures . MIT Press, 2002. С. 249. 472 с. I SBN 0-262-68137-4 .
2. Harvey G. Cragon. Memory Systems and Pipelined Processors . Jones and Bartlett Learning, 1996. С. 289. 575 с. ISBN 0-86720-474-5 .
3. Статья по конвейерам (англ.) на ARSTECHNICA.
4. Архитектура процессора с противоточным конвейером (англ.).
Влияние длины конвейера. Исследование эффективности ALU и FPU процессоров разных поколений от TESTLABS.kz.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
