[软考学习 5] 计算流水线的基本概念、周期执行时间、吞吐率、加速比和效率 - II.流水线周期和执行时间的计算
最编程
2024-07-04 20:16:30
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流水线固然优秀,但不同的流水线的提速情况也不一样,所以需要认真评估每一条流水线,确保将其完善到极致。
首先是 流水线周期
,指的是流水线执行过程中最长的一段。
比如一条指令取值 3
纳秒,分析 4
纳秒,执行 1
纳秒,那么这条指令的流水线周期为 4
纳秒。
接下来是流水线执行时间的计算问题,如果有 100
条执行需要执行,每条指令取值 3
纳秒,分析 4
纳秒,执行 1
纳秒,那么使用流水线后需要多少时间?
流水线执行时间有两个计算公式,分别是理论公式
和实践公式
。
首先可以确定流水线周期为 4
纳秒。
理论公式的计算方法为:指令全部的执行时间 + (n - 1)x 流水线周期
。
也就是 (3 + 4 + 1) * (100 - 1) * 4
,算出来答案为 404
。
实践公式的计算方法为:(K + N - 1) x 流水线周期
,其中 k
指的是工序数,题目中工序为取址、分析、执行,工序数为 3
。
那么答案就是:(3 + 100 - 1)* 4
,算出来答案为 408
。
在软考中优先使用理论公式,若没有理论公式答案的选项,则使用实践公式替代。