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??超級流水線(SuperPipeline)又叫做深度流水線,它是提高cpu速度通常采取的一種技術(shù)。CPU處理指令是通過Clock來驅(qū)動的,每個clock完成一級流水線操作。每個周期所做的操作越少,需要的時間就越短,時間越短,頻率就可以提得越高。超級流水線就是將cpu處理指令是得操作進一步細分,增加流水線級數(shù)來提高頻率。頻率高了,當流水線開足馬力運行時平均每個周期完成一條指令(單發(fā)射情況下),這樣cpu處理得速度就提高了。當然,這是理想情況下,一般是流水線級數(shù)越多,重疊執(zhí)行的執(zhí)行就越多,那么發(fā)生競爭沖突得可能性就越大,對流水線性能有一定影響現(xiàn)在很多cpu都是將超標量和超級流水線技術(shù)一起使用,例如pentiumIV,流水線達到20級,頻率最快已經(jīng)超過3GHZ。教科書上用于教學的經(jīng)典MIPS只有5級流水。
流水線的分類:
1、按處理級別分:
功能部件級:在實現(xiàn)較為復雜的運算時采用指令級:將一條指令執(zhí)行過程分為多個階段
處理器間級:每個處理器完成其專門的任務。
2、按完成的功能分類:
單功能流水線:只完成一種如乘法或浮點運算等,多用于數(shù)字信號處理器(DSP),各處理器可并行完成各自的功能,加快整機處理速度。
多功能流水線:在不同情況下可完成不同功能
3、按連接的方式分類:
靜態(tài)流水線:同一時間內(nèi),多功能結(jié)構(gòu)只能按一種功能的連接方式工作。
動態(tài)流水線:同一時間內(nèi),可以有多種功能的連接方式同時工作。
4、按處理的數(shù)據(jù)類型分類:
標量流水線:一般數(shù)據(jù)
向量流水線:矢量數(shù)據(jù)。X+Y=Z每一個代表一維數(shù)據(jù)。
5、流水線結(jié)構(gòu)上分類:
線性流水線:指各功能模塊順序串行連接,無反饋回路,如前面介紹的。
非線性流水線:帶有反饋回路的流水線。