צינורות מיקרו-מעבד לשפר את הביצועים על ידי ביצוע הוראה חפיפה.התמדה של הטיות ופקיעה מסייע להבנת יעילות צינורות צווארי בקבוק פוטנציאליים. מאמר זה מספק חישובים מעשיים עבור מדדים אלה.

הבנה של עצלות בקווים

Latency מתייחס לזמן שלוקח הוראה אחת לעבור את כל הצינור מ- Bring toהשלמת. זה מושפע ממספר השלבים וזמן העיבוד לשלב.

כדי להעריך את הגמישות, להכפיל את מספר שלבי הצינור על ידי זמן מחזור השעון.לדוגמה, אם צינור יש 5 שלבים וכל שלב לוקח 1 ננו השניות, המהירויות הכוללות הן 5 ננו השניות.

עקבו אחריput

באמצעות חישוב אמצעים כמה הוראות הצינור יכול לעבד זמן ליחידה, בדרך כלל הוראות לשנייה.זה תלוי ביכולת של הצינור לטפל בהוראות מרובות בו זמנית.

במערכת צינורות מלאה, המפלט המקסימלי שווה את תדירות השעון, בהנחה שאין דוכנים או סיכונים.לדוגמה, עם שעון 1 GHz, הצינור יכול לעבד באופן אידיאלי 1 מיליארד הוראות לשנייה.

דוגמא מעשית

נניח שלצנרת יש 8 שלבים, כל אחד לוקח 0.5 ננו השניות.הההההההה להדרכה אחת היא:

  • מספר שלבים: 8
  • זמן לשלב: 0.5 ns
  • Latency = 8 × 0.5 ns = 4 ns

לוח המעבר המקסימלי בתדירות שעון 2GHz הוא כ 2 מיליארד הוראות לשנייה, בהנחה תנאים אידיאליים ללא דוכנים.