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分类: 架构设计与优化

2015-01-02 21:11:28

看了深入理解计算机系统的处理器体系结构这一章,感觉获益匪浅。
设计CPU,主要在于如何设计流水线。流水线的原理大致如下:
CPU将操作分成一个一个的阶段(stage)。每个stage都是由一个组合逻辑电路和一个流水线寄存器构成的。
CPU通过时钟周期来控制信号,如果遇到了时钟的上升沿,那么就会转移到下一个阶段。
在CPU内部,形成了一套取指令-译码-执行-访存-写回的硬件设计。
当有数据完成了取指令的操作的时候,就可以发下一个取指令的信号了,这样可以保证取指令的硬件逻辑不会闲着。
由于有流水线寄存器的存在,经过流水线寄存器也会有相应的延迟,因此如果流水线加深,流水线过深,其收益也会下降的。
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