Мікропроцесорні трубопроводи покращують продуктивність шляхом перекриття інструкцій виконання. Оцінка затримки та пропускної здатності допомагає у розумінні ефективності трубопроводів та потенційних пляшкових приладів. Дана стаття забезпечує практичні розрахунки для цих метриків.

Розуміння сутності в трубопроводах

Латенція відноситься до часу, що приймається за допомогою одного інструкція, щоб пройти через весь трубопровод від фіксатора до завершення. Вона впливає на кількість етапів і час обробки на стадії.

Для оцінки затримки, перемноження кількості етапів трубопроводу за годинниковим циклом часу. Наприклад, якщо трубопровод має 5 етапів і кожен етап займає 1 наносекунд, загальна лагенція становить 5 наносекунд.

Розрахунок пропускної здатності

В ході проведення заходів, як багато інструкцій, трубопровод може оброблятися в один раз, як правило, інструкція на другий. Вона залежить від здатності трубопроводу одночасно виконувати кілька інструкцій.

В повністю трубопроводі, максимальний пропускний стан дорівнює частоті годинника, що не передбачає стол або небезпеки. Наприклад, з 1 ГГц годинником, трубопровод може ідеально обробляти 1 мільярди інструкцій на другий.

Приклад практичного розрахунку

Насадка трубопроводу має 8 етапів, кожен прийом наносекундів 0,5. Пролежність для однієї інструкції:

  • Кількість етапів: 8
  • час на етап: 0.5 нс
  • Ø40 мм

Максимальна пропускна здатність на частоті годинника 2 ГГц становить приблизно 2 мільярди інструкцій на секунду, що припустимо ідеальний стан без трафаретів.