فالخطوبة هي تقنية تستخدم في بنية الحواسيب لتحسين أداء المجهزين، وهي تتيح تجهيز التعليمات المتعددة في وقت واحد عن طريق تقسيم عملية التنفيذ إلى عدة مراحل، ويمكن للتنفيذ السليم للأنبوب أن يزيد بدرجة كبيرة من خلال الناتج وأن يقلل من المخاطر التي تسبب تأخيرا.

Understanding Pipelining

ويشمل التأشير على كسر تنفيذ التعليمات في مراحل مختلفة مثل الجلب والديكور والإعدام وإتاحة الذاكرة والنسخ، وكل مرحلة تُعد تعليما مختلفا في الوقت نفسه، مما يؤدي إلى استمرار تدفق التعليمات، ويزيد من عدد التعليمات التي تُنجز في كل مرة.

حساب الناتج

ويتوقف الحد الأقصى للمعالج الذي يُعد خطاً على طول خط الأنابيب وكفاءة كل مرحلة، ويتحقق الناتج المثالي عندما لا تكون هناك مخاطر أو كوارث، والصيغة التي يُستعان بها في ذلك هي:

Throughput = 1/ cycle time]

وفي الحالات التي تكون فيها مدة دورة خط الأنابيب كاملة، ينبغي التقليل إلى أدنى حد من وقت الدورة دون إحداث مخاطر أو كوارث.

الحد الأدنى من الأخطار

المخاطر هي ظروف تمنع التنفيذ السلس للتعليمات في خط أنابيب، وهناك ثلاثة أنواع رئيسية:

  • المخاطر الهيكلية
  • مخاطر البيانات
  • مخاطر المراقبة

وتشمل استراتيجيات التقليل إلى أدنى حد من المخاطر تنفيذ تقنيات الإحالة، وإدخال ممكّلات خط الأنابيب، وتحديد مواعيد التعليمات على النحو الأمثل، وهذه الأساليب تساعد على الحفاظ على ارتفاع الناتج، ومنع التأخيرات الناجمة عن المخاطر.