流水线技术的影响因素有哪些？

2023-08-23 17:00:00 · baa · 乐百管

流水线处理方式是一种时间重叠并行处理的处理技术，但在实际中会出现两种情况使流水线停顿下来或不能启动：1、多个任务在同一时间周期内争用同一个流水段，例如数据和指令在同一个储存器中争用，或者某些运算同时访

流水线处理方式是一种时间重叠并行处理的处理技术，但在实际中会出现两种情况使流水线停顿下来或不能启动：1、多个任务在同一时间周期内争用同一个流水段，例如数据和指令在同一个储存器中争用，或者某些运算同时访问一个运算部件；2、数据依赖，比如A运算必须得到B运算的结果，但是B运算还没有开始，A运算动作就必须等待。解决方案有两种：增加运算部件的数量来避免争用，或者用指令调度的方法重新安排指令或运算的顺序。超级流水线是指将CPU处理指令的操作进一步细分，增加流水线级数来提高频率。超级流水线的性能受到竞争冲突的影响，而超标量结构的CPU支持指令级并行，每个周期可以发射多条指令，从而提高CPU处理速度。超长指令字是一条指令来实现多个操作的并行执行，通常一条指令多达上百位，由编译器来选择指令的并行执行。SIMD结构的CPU有多个执行部件，在同一个指令部件的控制下同时访问内存，一次性获得所有操作数进行运算，适用于数据密集型运算。向量机是一种大型计算机，适用于军事工业、气象预报等大型科学计算领域。