הבית > תערוכה > תוכן

מושגים מיקרו - אדריכליים

Mar 09, 2019

אחת הטכניקות הראשונות והחזקות ביותר לשיפור הביצועים היא השימוש בהוראת צינורות. עיצובים במעבד מוקדם יבצעו את כל השלבים לעיל להנחיה אחת לפני המעבר אל הבא. חלקים גדולים של המעגל נותרו בטל בכל צעד; למשל, את פענוח פענוח ההוראה יהיה בטל במהלך ביצוע וכן הלאה.


Pipelining משפרת את הביצועים על ידי מתן מספר הוראות לפלס את דרכן דרך המעבד בו זמנית. באותה דוגמה בסיסית, המעבד יתחיל לפענח (צעד 1) הוראה חדשה בזמן האחרון היה מחכה לתוצאות. זה יאפשר עד ארבע הוראות להיות "בטיסה" בבת אחת, מה שהופך את המעבד נראה ארבע פעמים מהר. למרות כל הוראה אחת לוקח רק זמן רב כדי להשלים (יש עדיין ארבעה שלבים) המעבד כמו כולו "פורש" הוראות הרבה יותר מהר.


RISC עושה צינורות קטנים הרבה יותר קל לבנות על ידי הפרדה נקייה בכל שלב של תהליך ההוראה ולהפוך אותם לקחת את אותה כמות של זמן מחזור אחד. המעבד בכללותו פועל באסיפה של קו הרכבה, כאשר ההוראות מופיעות בצד אחד ומביאות לתוצאות אחרות. בשל המורכבות מופחת של צינור RISC קלאסי, הליבה pipelined מטמון הוראה יכול להיות ממוקם על אותו גודל למות כי אחרת היה מתאים את הליבה לבד על עיצוב CISC. זו היתה הסיבה האמיתית כי RISC היה מהיר יותר. עיצובים מוקדמים כמו ה- SPARC ו- MIPS עברו לעתים קרובות פי 10 מהמהירות של אינטל ומוטורולה CISC באותה מהירות שעון ומחיר.


צינורות אינם מוגבלים בשום אופן עיצובים RISC. ב -1986 היה יישום ה- VAX העליון (VAX 8800) של V-the-line (VAX 8800) מעוצב בצפיפות רבה, שקדם מעט לתכנון הראשון של MIPS ו- SPARC. רוב המעבדים המודרניים (אפילו המעבדים המשובצים) נמצאים כעת בצנרת, ומעבדים זעירים ללא צנרת נראים רק במעבדים המשובצים ביותר באזור. [דוגמאות דרושות] מכונות CISC גדולות, מ- VAX 8800 ל- Pentium 4 ו- Athlon המודרני, מיושמות הן עם microcode ו צינורות. שיפורים בצנרת ובמטמון הם שני ההתקדמות microarchitectural הגדולות שאיפשרו ביצועי המעבד כדי לעמוד בקצב הטכנולוגיה המעגל שבו הם מבוססים.