)当某过程段用时较长,又不便于细分时,可用多套 相同设备来实现时间匹配。如第3个过程段用时2△t, 其余1,2,4用时均为△t:(非均匀流水线) 2△t △t △t 32 △t 2 4 4流水线的分类 1)按各过程段用时是否全等划分 ①均匀流水线:各过程段用时全等 ②非均匀流水线:各过程段用时不全等(如上图) I)时间匹配的非均匀流水线。 Ⅱ)时间不匹配的非均匀流水线
2）当某过程段用时较长，又不便于细分时，可用多套 相同设备来实现时间匹配。如第3个过程段用时2Δt， 其余1，2，4用时均为Δt：（非均匀流水线） 4 流水线的分类 1）按各过程段用时是否全等划分 ① 均匀流水线：各过程段用时全等 ② 非均匀流水线：各过程段用时不全等（如上图） Ⅰ）时间匹配的非均匀流水线。 Ⅱ）时间不匹配的非均匀流水线。 1 Δt 2 Δt 4 Δt 3 2Δt 3 2 1
2t 2 3 4 2)按处理的数据类型 ①标量流水线:用于对标量数据进行流水处理。 ②向量流水线:用于对向量数据进行流水处理 (向量很适合流水处理) 3)按流水线的规模 ①操作流水线:如将一条指令划分为多个过程段 进行流水处理。规模最小 ②指令流水线:以指令为单位进行处理,用于多 进程、多任务。规模较大 ③宏流水线:以程序的逻辑功能段为单位进行流 水处理。规模最大
2）按处理的数据类型 ①标量流水线：用于对标量数据进行流水处理。 ②向量流水线：用于对向量数据进行流水处理。 （向量很适合流水处理） 3）按流水线的规模 ①操作流水线：如将一条指令划分为多个过程段 进行流水处理。规模最小 ②指令流水线：以指令为单位进行处理，用于多 进程、多任务。规模较大 ③宏流水线：以程序的逻辑功能段为单位进行流 水处理。规模最大 1 Δt 2 Δt 3 2Δt 4 Δt
4)按流水线具有功能的多少 ①单功能流水线:各过程段之间固定连接,不能重 新构成其它流水线固定流水线 ②多功能流水线分: 静态流水线:各过程段之间可重新连接,但不同 时刻只能重构成一种不同的流水线。 动态流水线:各过程段之间可重新连接,不同时 刻可重构成多种流水线。 5)按部件在同一时刻送出支路数的多少来分 ①一维流水线:在同一时刻,部件只能向一个地方 传送结果。 ②阵列流水线:在同一时刻,部件可同时向多个地 方 传送结果
4）按流水线具有功能的多少 ①单功能流水线：各过程段之间固定连接，不能重 新构成其它流水线——固定流水线 ②多功能流水线分： 静态流水线：各过程段之间可重新连接，但不同 时刻只能重构成一种不同的流水线。 动态流水线：各过程段之间可重新连接，不同时 刻可重构成多种流水线。 5）按部件在同一时刻送出支路数的多少来分。 ①一维流水线：在同一时刻，部件只能向一个地方 传送结果。 ②阵列流水线：在同一时刻，部件可同时向多个地 方 传送结果
流水线的执行过程及性能评价 1均匀流水线 加法流水线: 4 5
二．流水线的执行过程及性能评价 1 均匀流水线 加法流水线： 1 Δt 2 Δt 3 Δt 4 Δt 5 Δt
1)不相关算式 计算:Si=a1+b(=0~7)共有8个算式 ①0=a0+b②sl=a+b1⑧S7=a7+b 画出各算式在流水线上执行过程时空图 SO SI S2 S3 $4 S5 S6 S7 过程段 ①②③④⑤⑦⑧ 54321 ①②③④⑤⑥⑦⑧ ①②③④⑤⑧ ①②③④⑤⑥⑦⑧ ① ③④⑤|@⑧ 123456789101112t(△t)
1）不相关算式 计算：Si = ai + bi (i=0～7) 共有8个算式 ①S0=a0+b0 ②S1=a1+b1 … ⑧S7=a7+b7 画出各算式在流水线上执行过程时空图 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 过程段 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 5 4 3 2 1 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ t(Δt)