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请帮忙解决一道关于流水线技术的题

归档日期:07-23       文本归类:指令流水线      文章编辑:爱尚语录

  设指令的解释过程分为:取指令、分析指令、取操作数、执行四个阶段,并分别由独立的部件实现,请画出指令流水线的连接图。设该流水线连续执行五条互不相关的指令,请画出流水线执行指...

  并分别由独立的部件实现,请画出指令流水线的连接图。设该流水线连续执行五条互不相关的指令,请画出流水线执行指令的时空图并计算其加速比、吞吐率和效率。

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  1.指令流水线.流水线计算其加速比、吞吐率和效率设某个流水线有M个流水段组成,每段经过的时间都是Δt,共有N个任务将要经过流水线。则Te=M*Δt,Td=(M-1)* Δt,T=Te+(N-1)* Δt=N*Δt+(M-1)* Δt加速比是并行计算领域最重要的性能指标之一,它是串行处理所花时间与采用并行处理后所花时间的比值。在评价流水线时,加速比等于顺序串行所花时间与等效的流水处理所花时间的比值。吞吐率是衡量流水线性能的重要指标,它是指在单位时间内流水线所完成的任务数和输出结果的数量。基于上面相同的假设,加速比Sp=(N*M*Δt)/T=(N*M)/(M+N-1)=M/[1+(M-1)/N], 吞吐率Tp=N/T=1/{Δt*[1+(M-1)/N]}=(1/Δt)/[1+(M-1)/N].记(1/Δt)为“最大吞吐率Tpmax”, 则Tp=Tpmax/[1+(M-1)/N].效率是指流水线索设备利用率。从时-空图上看,所谓效率,就是N个任务占用的时空区和M个段总的时空区之比,即:E=(M*N*Δt)/(M*T)=N/[N+(M-1)]=Tp*Δt

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