Tässä artikkelissa esitetään selkeä, vaihe vaiheeltaen -menetelmä suorittimen suoritussyklien laskemiseen putkissa. Tämän prosessin ymmärtäminen auttaa suorituskyvyn analysoinnissa ja prosessorisuunnittelun optimoinnissa.

Putkijohtoarkkitehtuurin ymmärtäminen

Putkijohtoinen arkkitehtuuri jakaa ohjeen toteuttamisen useisiin vaiheisiin, jolloin useita ohjeita voidaan käsitellä samanaikaisesti. Yhteisiä vaiheita ovat noutaminen, purku, suoritus, muistin käyttö ja kirjoitettava takaisin.

Peruslaskentamenetelmä

Syklejen kokonaismäärä riippuu ohjeiden, putkiston vaiheiden ja vaarojen määrästä.

Kokonaissyklit = (ohjeiden lukumäärä + putkiston latenssi) - vaarat

Vaiheittainen laskeminen

Seuraa näitä vaiheita laskeakseen suoritusjaksot:

  • Määritä suoritettavien ohjeiden määrä.
  • Määritetään putkistojen vaiheiden lukumäärä.
  • Laske putkilatenssi, joka on tyypillisesti vaiheiden lukumäärä miinus yksi.
  • Huomioikaa vaarat, jotka voivat aiheuttaa kojuja, lisää kokonaissykliä.

Esimerkkilaskenta

Oletetaan, että 10 ohjetta toteutetaan 5-vaiheisessa putkistossa ilman vaaroja.

Kokonaissyklit = 10 + (5 - 1) = 14 jaksoa