指令流水线有取指、译码、执行、访存、写回寄存器组这5个过程段，共有7条指令连续输入此流水线，时钟周期为100ns。(1)求流水线的实际吞吐率(单位时间内执行完毕的指令数)。(2)求流水线处理器的加速比。
答: (1) 在流水 CPU 中, 当任务饱满时, 任务源源不断输入流水线, 不论有多少级过程段, 每膈一个时钟周期都能输出一个任务。从理论上说, 一个具有[tex=0.571x1.0]s+vfRq4FlF9oEKJBffBjew==[/tex]级过程段的流水线, 它处理 [tex=0.571x0.786]dhexd0YHgG8oWh1T/Sn8zA==[/tex]个任务需要的时钟周期数为[tex=5.786x1.357]rZdvdESmNQuQF95SVnlaevW4cayDJAHGxD6r12d0c0WOxRZQGHtC5hQl4c/LOY5QfLsk+VNQhdTCSrq3vangNw==[/tex], 其中[tex=0.571x1.0]s+vfRq4FlF9oEKJBffBjew==[/tex]个周期用于处理第一个子任务, [tex=0.571x1.0]s+vfRq4FlF9oEKJBffBjew==[/tex]个周期后, 流水线被填满, 剩余的[tex=1.857x1.143]XTfkIBw6fTzmSsitRKKswA==[/tex]个任务只需[tex=1.857x1.143]XTfkIBw6fTzmSsitRKKswA==[/tex] 个 周期即可完成。根据本题的条件, 完成 7 条指令所需的时钟周期数[tex=6.429x1.357]9wJiNpq0SSCIQ2wiyTXI/A==[/tex], 所以, 实际吞吐率[tex=11.214x2.643]GGFG/to+9+MToma/jzE/Ly+XBH2XWobXQdTelfz2Uo5OSTWnWinfBEGn8sHBoL269EZoUwe3di2lh1o0+zfzJw==[/tex]条指令 [tex=0.929x1.357]0fJ48kLqmLX4ep7ZorCHBQ==[/tex] 。(2)[tex=0.571x1.0]s+vfRq4FlF9oEKJBffBjew==[/tex]级流水线处理[tex=0.571x0.786]dhexd0YHgG8oWh1T/Sn8zA==[/tex]个任务所需的时钟周期为: [tex=6.0x1.357]rZdvdESmNQuQF95SVnlaegDGbZuxVOPUH6ZrbIS5pb/dJlq/Yig+0d2YoNWhqOT0qTM84KHSPqJMA2/KxE3nrA==[/tex], 非流水处理器处理 [tex=0.571x0.786]dhexd0YHgG8oWh1T/Sn8zA==[/tex]个任务所需的时钟周期为: [tex=4.286x1.214]rZdvdESmNQuQF95SVnlaet65zTU1wskyZriYkke9kBXXb8yhb/AI1MNF/GekCHauPdRwPWOVjPzwwWcs18jXCg==[/tex], 级流水线的加速比为: [tex=3.786x2.571]rk96AYSJQbtYO5+5LUEGCC/Jzgf8uE1++cUqbBk1sKCJHvta+/WwjAfkAC3RgPwFoevdDSe+tvngoaEUKslFnb0CbGRsua6UCbloIoyCcq0b564Y1g93XMRlyxqfTOmr[/tex], 代入已知数据 [tex=1.857x1.0]3uQUIngYDHF4lWmD4VfbiQ==[/tex], [tex=1.857x1.0]CKXP7hazPFYMpDCAB9tqNw==[/tex], 则[tex=12.071x2.643]rk96AYSJQbtYO5+5LUEGCGrh17UBI43cBlRlswQVpab2I2vCjpH72Tff2kaXnoKryiMFrUOyaEkoxUf4+8sEAxsRlPFlVJUBPbi+dAe7Kv8405lQwBQqMpELBLb7bTwM[/tex] 。
举一反三
- 指令流水线有取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、访存(MEM)、写回寄存器堆(WB)五个过程段，共有10条指令连续输入此流水线，时钟周期为100ns(1)求流水线的实际吞吐率（单位时间里执行完毕的指令数）？ (2)求流水处理器的加速比？
- 指令流水线应用:指令流水线有取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、访存(MEM)写回寄存器(WB)五个过程段,共有20条指令连续输入此流水线。要求:1画出流水处理的时空图,假设时钟周期100ns。2求流水线的实际吞吐率(单位时间里执行完毕的指令数)。3求流水线的加速比
- 指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）、写回寄存器堆（WB）五个过程段，共有20条指令连续输入此流水线。 （1）画出流水处理的时空图，假设时钟周期为100ns。（可上传图片） （2）该流水线的实际吞吐率是（ ）条/秒。 （3）该流水线的加速比是（ ）。
- 假设指令流水线分取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、回写（WR）四个过程段，共有10条指令连续输入此流水线。（1）画出指令周期流程。（2）画出非流水线时空图。（3）画出流水线时空图。（4）假设时钟周期为[tex=2.571x1.0]RZoUqN1+MCjeHiftHlrs/A==[/tex]，求流水线的实际吞吐率（单位时间执行完毕的指令数）。（5）求该流水处理器的加速比。（6）求该流水线的效率。
- 指令流水线有取指 ( [tex=1.071x1.0]Wvs8DIqYA3ZeIxCrbfhJqA==[/tex] ) 译码( [tex=1.143x1.0]yUkl2rYBg8ByOAyHXbBCww==[/tex] ) 、执行 ( [tex=1.5x1.0]OZk4a97rAd0/QlcJlGAacg==[/tex] ) 、访存( [tex=2.571x1.0]7Y6ihVcuxc6OfNu7/VOamA==[/tex] ) 、写回寄存器堆 ( [tex=1.786x1.0]rTdArawyWA0FRfcsSelr7Q==[/tex] ) 五个过程段,共有 12 条指令连续输入此流水线。(1)画出流水处理的时空图,假设时钟周期 [tex=2.5x1.0]lnwNW6r9MPkA4xOGx/C+h4xG130RqGh5jj/btZzWNV0=[/tex] 。(2)求流水线的实际吞吐率(单位时间里执行完毕的指令数)。(3)求流水处理器的加速比。
内容
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指令流水线有取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、访存(MEM)、写回寄存器堆(WB)5个过程段，共有12条指令连续输入此流水线。画出流水线的时空图，假设时钟周期100ns。
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假设指令流水线分为取指（IF） 、译码（ID）、执行 （EX） 、回写（WB）四个过程段，共有10条指令连续输入此流水线。 （1）画出指令周期流程图 （2）画出非流水线时空图 （3）画出流水线时空图 （2）假设时钟周期为100ns，求流水线的实际吞吐率（单位时间里执行完毕的指令条数）
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某指令流水线有取指、译码、执行、送结果4个过程段，流水线的操作周期为100ns。现有7条指令连续输入此流水线，则7条指令执行完毕用时_______ns，该流水线的吞吐率为每秒执行完毕_______百万条指令。（注意单位：百万条指令/s）
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指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、写回寄存器堆（WB）四个过程段，共有10条指令连续输入此流水线。则流水CPU的加速比是（ ）。 A: 40/12 B: 40/11 C: 40/10 D: 40/13
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某CPU的时钟周期100ns，采用4级指令流水线，每个流水段的执行需要1个时钟周期，假设CPU执行了100条指令，在其执行过程中，没有发生任何流水线阻塞，此时流水线的实际吞吐率为？？