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IMASM04

  • 发布时间:2015-11-13 09:24:06
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    在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(Pipeline)。

    流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。

    流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。

    在CPU中由5-6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,

    然后将一条X86指令分成5-6步后再由这些电路单元分别执行,

    这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。

    经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,

    即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。

    超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,

    其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,

    使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以空间换取时间。

    例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,

    其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。

    但是流水线过长也带来了一定副作用,

    很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,

    Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,

    但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III-s。

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    施耐德

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