计算机硬件（二）
流水线技术
概念
- 流水线把一个操作分成若干阶段，各阶段可以并行工作
- 理想情况下面，一个时钟周期可以完成一个任务
计算公式
设一共有 𝑛 个任务（指令），流水线有 𝑘 个阶段，每个阶段耗时为 𝑡
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流水线时长 T（流水线） = (t1 + t2 + ... + tk) + (n - 1) * t(max)
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非流水线时长 T（非流水线） = n * (t1 + t2 + ... + tk)
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吞吐率 吞吐率 = 1 / t(max)
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加速比 加速比 = T（非流水线） / T（流水线）
五阶段流水线（简单介绍）
- 取值（IF） cpu从内存读取指令，更新程序计数器
- 译码（ID） 解析指令，读取寄存器操作数
- 执行（EXE） ALU上执行运算（包括地址计算）
- 访存（MEM） 如果指令需要访问内存，就在这里从内存读取数据
- 写回（WB） 把结果写回寄存器
