计组之中央处理器：7、指令流水线基本概念性能指标、影响因素

指令流水线基本概念

指令流水的定义

在指令执行的不同阶段，所使用到的硬件不同，控制信号不同；当硬件和控制信号不同时，我们是否可以在指令的不同阶段并行执行多条指令，这样的解决方案就叫做流水线。用图形象的表示:

指令的执行方式

流水线的表示方法

流水线的性能指标

1. 吞吐率

2. 加速比

3. 效率

指令流水线的影响因素

五段式指令流水线

详见计组之中央处理器：8、五段式指令流水线

影响因素

1、结构相关(互斥问题)

1、方法1：让指令3阻塞
2、方法2：将存储器分为数据存储器和指令存储器，即将Reg分为数据存储器和指令存储器

2、数据相关(同步问题)

1、暂停
2、加nop

3、数据旁路技术

例：

3、控制相关

流水线的分类

流水线的多发技术

空分复用技术

时分复用技术