Đang tải... (xem toàn văn)
5.1. Kỹ thuật đường ống. 5.2. Mạch xử lý véc tơ ống 5.3. Máy tính với tập lệnh thu gọn Ý tưởng: Chia một lệnh ra làm nhiều công đoạn và cho xử lý các công đoạn gối lênh nhau. Nhận lệnh (IF: Instruction Fetch). Giải mã lệnh (ID: Instruction decode). Tính địa chỉ toán hạng (Operand calculation OC). Nhận toán hạng (Operands Fetch – OF). Thực hiện lệnh (Instruction execution – IE). Ghi kết quả (WO – Write operation).
Kỹ thuật đường ống RISC 5.1 Kỹ thuật đường ống 5.2 Mạch xử lý véc tơ ống 5.3 Máy tính với tập lệnh thu gọn Kỹ thuật đường ống pipeline Ý tưởng: Chia lệnh làm nhiều công đoạn cho xử lý công đoạn gối lênh Nhận lệnh (IF: Instruction Fetch) Giải mã lệnh (ID: Instruction decode) Tính địa tốn hạng (Operand calculation - OC) Nhận toán hạng (Operands Fetch – OF) Thực lệnh (Instruction execution – IE) Ghi kết (WO – Write operation) Minh họa xử lý đường ống Chu kỳ thời gian Câu lệnh 3 IF ID OC OF IE WO IF ID OC OF IE WO IF ID OC OF IE WO Thời gian thực n câu lệnh theo tuần tự: Ts = n * T N: số câu lệnh, T thời gian thực câu lệnh Thời gian thực n câu lệnh theo đường ống: Tp = m*Tc + (n-1)*Tc Trong đó: m số cơng đoạn, Tc thời gian thực công đoạn max Tc = max(Ti) Kỹ thuật đường ống đơn vị số học Tăng số lượng mạch có chức thực phép toán số học logic Kỹ thuật đường ống đơn vị lệnh - Chia trình thực câu lệnh thành nhiều cơng đoạn cho công đoạn thực gối - Các loại sung đột: Cấu trúc: Một số công đoạn lệnh khác dùng chung tài nguyên phần cứng Dữ liệu Điều khiển Kiến trúc siêu đường ống (Superpipeline) – siêu hướng (Superscalar) Siêu đường ống: Tăng số công đoạn thực cho lệnh (8 đến 10 công đoạn – Tăng số mạch phần cứng đường ống Siêu hướng: Tăng số đường ống lên Ví dụ Pentium có: đường ống Dự đoán rẽ nhánh Máy tính với tập lệnh thu gọn CISC – Complex Instruction Set Computer RISC RISC – Redundancy Instruction Set Computer Các đặc điểm RISC Kích thước lệnh cố định bytes Sử dụng lệnh load/store Nhiều ghi: 32 ghi 32 bit cho số nguyên, 32 ghi 64 bit dành cho số thực Đánh địa đơn giản Tập lệnh nhỏ Hỗ trợ kiểu liệu Các lệnh thực nhanh cần xung clock Có bus riêng cho liệu mã lệnh