لوله کشی یک تکنیک است که در معماری کامپیوتر برای بهبود عملکرد پردازنده ها استفاده می شود.این اجازه می دهد دستورالعمل های متعدد به طور همزمان با تقسیم فرآیند اجرای به چندین مرحله پردازش شوند. پیاده سازی مناسب لوله کشی می تواند به طور قابل توجهی از طریق نفوذ و کاهش خطراتی که باعث تاخیر می شود، افزایش یابد.

درک لوله کشی

لوله کشی شامل شکستن اجرای دستورالعمل به مراحل متمایز مانند برداشت، رمزگشایی، اجرای، دسترسی به حافظه و نوشتن است.هر مرحله یک دستورالعمل مختلف را در همان زمان پردازش می کند، ایجاد جریان مداوم پردازش دستورالعمل.

محاسبه از طریقput

حداکثر خروجی یک پردازنده خط لوله بستگی به طول خط لوله و بهره وری هر مرحله دارد.کلور ایده آل زمانی که هیچ گونه خطرات یا توقف وجود ندارد، به دست می آید: فرمول از طریقput:

[[ویرایش] [۱] [۱۰] [۱] [۱]

در جایی که زمان چرخه مدت یک چرخه خط لوله کامل است.برای به حداکثر رساندن نفوذ، زمان چرخه باید بدون ایجاد خطرات یا توقف به حداقل برسد.

مینیمال های خطرات

خطرات شرایطی هستند که مانع اجرای صاف دستورالعمل ها در یک خط لوله می شوند. سه نوع اصلی وجود دارد:

  • خطرات ساختاری
  • خطرات داده ها
  • کنترل خطرات

استراتژی ها برای به حداقل رساندن خطرات شامل پیاده سازی تکنیک های انتقال، قرار دادن غرفه های خط لوله و بهینه سازی برنامه ریزی دستورالعمل ها می باشد.این روش ها به حفظ نفوذ بالا و جلوگیری از تاخیر ناشی از خطرات کمک می کنند.