笔记|组成原理：原理篇（面向流水线的指令设计）
2021-07-02 18:20:11 0 举报
徐大佬的组成原理课
作者其他创作
大纲/内容
门延迟、位数多、计算复杂的指令需要的执行时间会更长！！！！
超长流水线的性能瓶颈
单指令周期处理器
取指令：《译码器A》把数据从内存中取出来，写入内存；指令译码：《译码器B》把指令解析成对应的控制信号、内存地址和数据指令执行：完成计算工作的《ALU》
加深流水线深度，存在性能成本
So，不管执行指令复杂or简单，我们都需要等满一个时钟周期。（CPI==1，但时钟频率却没办法太高）（因为太高有些复杂的指令没办法再一个时钟周期内运行完成👉可能会出错）
原理篇：处理器
鸭!!!怎么办？？？
快速执行完成的指令，需要等待满一个时钟周期，才能执行下一条指令
将时钟周期拆分成完成一个一个小步骤需要的时间
程序的性能
≥一个周期
同步时钟周期：指令级别👉流水线级别
面向流水线的指令设计
指令流水线InstructionPipeline
#403：前一条指令的写入在后一条指令的读取之前
指令的电路复杂程度不同，时钟周期固定
一条指令
指令数×CPI×时钟周期
流水线执行示意图
每一级流水线输出，放到流水线寄存器
取指令时，需要通过时钟周期的信号来决定计数器的自增
实际一条指令执行时间不同
一条CPU指令的执行，是由“取指令-指令译码-执行指令”三个步骤组成
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