计算机工程知识指令流水思维导图
简要介绍计算机工程知识指令流水的有关内容
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思维导图大纲
指令流水思维导图模板大纲
流水线设计
指令集特征
指令长度尽量一致，格式尽量规整
使用Load/Store指令
数据和指令在存储器中药对齐存放
设计原则
流水段个数以最复杂的为准，流水段长度以最长那个为准（09、18）
流水段有自己的寄存器，长度可能不同，存储的是下一阶段用到的控制信息和下面所有阶段的控制信息
流水线性能指标
功能段：一个指令执行过程分为几个功能段，理想情况下一个功能段需要一个时钟周期
吞吐率=处理指令数n/所用时间t
加速比=不使用流水线所用时间/使用流水线所用时间
效率=有效面积/总面积
超标量流水线
超流水线技术
增加流水线级数，配置多个功能部件，以时间换空间
可以提高CPU主频，但一旦分支预测出现错误，代价巨大
超长指令字
一条指令包含多个操作并行执行，能减少访存次数
多发射技术
静态多发：通过编译器静态推测来辅助完成指令打包和数据处理
动态多发：由处理器硬件动态进行流水线调度，在一个时钟周期内能执行一条以上指令
超标量流水线技术（17）
CPU中有一条以上的流水线，每个时钟周期可以完成一条以上的指令，以空间换时间
支持指令级并行，每个周期可以发射多条指令，由硬件完成指令调度
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