tailieunhanh - CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING

+ Hạn chế: - Các lệnh được thực hiện liên tiếp nhau - Xuất hiện khoảng thời gian rỗi (stall) giữa các khâu - Lệnh trước thực hiện xong mới đến lệnh sau Kỹ thuật pipeline được đưa ra để tận dụng những stall này, từ đó tăng tốc độ cho vi xử lý | KIẾN TRÚC MÁY TÍNH VÀ HỆ ĐIỀU HÀNH . Kỹ thuật Pipelining . Điều khiển Pipelining CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING . Kỹ thuật Pipelining * Cấu trúc tuần tự: . Tuần tự Von Neumann và Pipeline CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING + Thực hiện các lệnh một cách tuần tự. + 5 khâu : IF (Instruction Fetch) : Nhận lệnh ID (Instruction Decode) : Giải mã lệnh DF (Data Fetch) : Nhận dữ liệu EX (Execution) : Thực hiện lệnh DS (Data Save) : Lưu kết quả . Kỹ thuật Pipelining * Cấu trúc tuần tự: . Tuần tự Von Neumann và Pipeline CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING + Ví dụ: - Giả sử mỗi lệnh thực hiện trong 1 chu kì - Với n lệnh : Ttuần tự = *n - Mỗi khâu thực hiện trong thời gian /5 . Kỹ thuật Pipelining * Cấu trúc tuần tự: . Tuần tự Von Neumann và Pipeline CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING + Hạn chế: - Các lệnh được thực hiện liên tiếp nhau - Xuất hiện khoảng thời gian rỗi (stall) giữa các khâu - Lệnh trước thực hiện xong mới đến lệnh sau Kỹ thuật pipeline được đưa ra để tận dụng những stall này, từ đó tăng tốc độ cho vi xử lý . Kỹ thuật Pipelining * Cấu trúc Pipeline: . Tuần tự Von Neumann và Pipeline CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING + 5 khâu của một lệnh trong MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) F (Fetch) : Nhận lệnh. D (Decode) : Giải mã lệnh. X (Execution) : Thực hiện lệnh. M (Memory Access) : Truy nhập bộ nhớ. W (Result Write Back) : Ghi kết quả . Kỹ thuật Pipelining * Cấu trúc Pipeline: . Tuần tự Von Neumann và Pipeline CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING + Mô hình Pipeline lý tưởng: thông lượng trung bình là 1 CPI (Clock Cycle per Instruction) . Kỹ thuật Pipelining * Cấu trúc Pipeline: . Tuần tự Von Neumann và Pipeline CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING - Tính toán: Thời gian để thực hiện 1 công đoạn là /5. Thời gian để thực hiện 1 lệnh là Thời gian để thực hiện 2 lệnh là + /5 Thời gian để thực hiện 3 lệnh là + *2/5 Thời gian để thực hiện n lệnh là + *(n-1)/5 + Mô hình Pipeline lý tưởng: Tpipeline = + * | KIẾN TRÚC MÁY TÍNH VÀ HỆ ĐIỀU HÀNH . Kỹ thuật Pipelining . Điều khiển Pipelining CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING . Kỹ thuật Pipelining * Cấu trúc tuần tự: . Tuần tự Von Neumann và Pipeline CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING + Thực hiện các lệnh một cách tuần tự. + 5 khâu : IF (Instruction Fetch) : Nhận lệnh ID (Instruction Decode) : Giải mã lệnh DF (Data Fetch) : Nhận dữ liệu EX (Execution) : Thực hiện lệnh DS (Data Save) : Lưu kết quả . Kỹ thuật Pipelining * Cấu trúc tuần tự: . Tuần tự Von Neumann và Pipeline CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING + Ví dụ: - Giả sử mỗi lệnh thực hiện trong 1 chu kì - Với n lệnh : Ttuần tự = *n - Mỗi khâu thực hiện trong thời gian /5 . Kỹ thuật Pipelining * Cấu trúc tuần tự: . Tuần tự Von Neumann và Pipeline CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT PIPELINING + Hạn chế: - Các lệnh được thực hiện liên tiếp nhau - Xuất hiện khoảng thời gian rỗi (stall) giữa các khâu - Lệnh trước thực hiện xong mới đến lệnh sau Kỹ thuật pipeline được đưa ra để tận dụng .