cpu流水線

cpu流水線技術是一種將指令分解為多步，並讓不同指令的各步操作重疊，從而實現幾條指令並行處理，以加速程式運行過程的技術。指令的每步有各自獨立的電路來處理，每完成一步，就進到下一步，而前一步則處理後續指令。

基本介紹

• 中文名：cpu流水線
• 採用：流水線技術
• 屬於：計算機學
• 國家：中國

簡介

採用流水線技術後，並沒有加速單條指令的執行，每條指令的操作步驟一個也不能少，只是多條指令的不同操作步驟同時執行，因而從總體上看加快了指令流速度，縮短了程式執行時間。

為了進一步滿足普通流水線設計所不能適應的更高時鐘頻率的要求，高檔位處理器中的流水線的深度（級數）在逐代增多。當流水線深度在5~6級以上時，通常稱為超流水線結構（Super Pipeline）。顯然，流水線級數越多，每級所花的時間越短，時鐘周期就可以設計的越短，指令速度越快，指令平均執行時間也就越短。

流水線技術是通過增加計算機硬體來實現的。它要求各功能段能互相獨立地工作，這就要增加硬體，相應地也加大了控制的複雜性。如果沒有互相獨立的操作部件，很可能會發生各種衝突。例如要能預取指令，就需增加指令的硬體電路，並把取來的指令存放到指令佇列緩衝器中，使微處理器能同時進行取指令和分析、執行指令的操作。