指令流水線

指令流水線

指令流水線是為提高處理器執行指令的效率,把一條指令的操作分成多個細小的步驟,每個步驟由專門的電路完成的方式。

基本介紹

  • 中文名:指令流水線
  • 外文名:Instruction pipeline
  • 方法:分成多個細小的步驟
  • 特點:每個步驟由專門的電路完成
  • 步驟:取指、解碼、計算運算元地址
原理,步驟,

原理

舉個例子: 例如一條指令要執行要經過3個階段:取指令、解碼、執行,每個階段都要花費一個機器周期,如果沒有採用流水線技術,那么這條指令執行需要3個機器周期;如果採用了指令流水線技術,那么當這條指令完成“取指”後進入“解碼”的同時,下一條指令就可以進行“取指”了,這樣就提高了指令的執行效率。

步驟

指令步驟的並行。常見的六級流水線將指令流的處理過程劃分為取指(FO)、解碼(DI)、計算運算元地址(CO)、取運算元(FO)、執行指令(EI)、寫運算元(WO)等幾個並行處理的過程段。這就是指令6級流水時序。在這個流水線中,處理器有六個操作部件,同時對這六條指令進行加工,加快了程式的執行速度。目前,幾乎所有的高性能計算機都採用了指令流水線。

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