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多指令流出技術(shù)ppt課件(編輯修改稿)

2026-05-25 23:52 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】令快表浮點(diǎn)流水線專(zhuān)用通路指令 C ache 控制快表 TLB 浮點(diǎn)控制寄存器 D V A IV A 浮點(diǎn)乘法部件地址部件浮點(diǎn)除法部件數(shù)據(jù) C ache 控制程序計(jì)數(shù)器浮點(diǎn)加法部件流水線通用寄存器堆轉(zhuǎn)換部件控制算術(shù)邏輯部件 ALU 求平方根部件裝入對(duì)準(zhǔn)器 / 存入驅(qū)動(dòng)器整數(shù)乘法／除法部件 MIPS R4000 超流水線處理機(jī)結(jié)構(gòu) 2022年 5月 26日 MIPS R4000 處理機(jī)的流水線操作 IF IS RF EX DF DS TC WB 指令指令譯碼 C ache 數(shù)據(jù) 寄存讀寄存器堆 A LU C ache 標(biāo) 志檢驗(yàn) 器堆 I F ：取第一條指令； IS ：取第二條指令； RF ：讀寄存器堆，指令譯碼； EX ：執(zhí)行指令； DF ：取第一個(gè)數(shù)據(jù)； DS ：取第二個(gè)數(shù)據(jù)； TC ：數(shù)據(jù)標(biāo)志檢驗(yàn)； W B ：寫(xiě)回結(jié)果 MIPS R4000 正常指令流水線工作時(shí)序主時(shí)鐘周期當(dāng)前 CPU 周期 IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS TC WB IF IS RF EX DF DS TC WB I F ：取第一條指令； IS ：取第二條指令； RF ：讀寄存器堆，指令譯碼； EX ：執(zhí)行指令； DF ：取第一個(gè)數(shù)據(jù)； DS ：取第二個(gè)數(shù)據(jù)； TC ：數(shù)據(jù)標(biāo)志檢驗(yàn)； WB ：寫(xiě)回結(jié)果流水線周期 2022年 5月 26日超流水線處理機(jī)性能 ? 指令級(jí)并行度為 (1,n)的超流水線處理機(jī)，執(zhí)行 N條指令所的時(shí)間為： ? 超流水線處理機(jī)相對(duì)于單流水線普通標(biāo)量處理機(jī)的加速比為：即： ? 超流水線處理機(jī)的加速比的最大值為： S(1,n)MAX＝ n T n k n tN( , ) ( )1 1? ? ? ?tnNktNknTTnS????????)1()1(),1()1,1(),1(1)1(),1(?????NnkNknnS2022年 5月 26日超標(biāo)量超流水線處理機(jī) ? 把超標(biāo)量與超流水線技術(shù)結(jié)合在一起，就成為超標(biāo)量超流水線處理機(jī) ? 超標(biāo)量超流水線處理機(jī)在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)分時(shí)發(fā)射指令 n次，每次同時(shí)發(fā)射指令 m條 ? 超標(biāo)量超流水線處理機(jī)每個(gè)時(shí)鐘周期總共發(fā)射指令 m n條指令執(zhí)行時(shí)序每個(gè)時(shí)鐘周期發(fā)射 3 次，每次同時(shí)發(fā)射 3 條指令的超標(biāo)量超流水線處理機(jī)的指令執(zhí)行時(shí)空?qǐng)D 1 2 3 4 5 6 I1 IF ID EX WR 時(shí)鐘周期 I2 IF ID EX WR I3 IF ID EX WR I4 IF ID EX WR I5 IF ID EX WR I6 IF ID EX WR I7 IF ID EX WR I8 IF ID EX WR I9 IF ID EX WR I10

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