流水線設(shè)備的種類繁多,各類流水線的工作性能都不相同,對(duì)于滾筒線倍速鏈條等常用的操作流水線設(shè)備,這里簡(jiǎn)單介紹關(guān)于一般流水線設(shè)備的性能指標(biāo),幫助大家更好的了解流水線設(shè)備。首先,衡量一種流水線處理方式的性能高低的書面數(shù)據(jù)主要由吞吐率、效率和加速比這三個(gè)參數(shù)來(lái)決定。
吞吐率指的是計(jì)算機(jī)中的流水線在特定的時(shí)間內(nèi)可以處理的任務(wù)或輸出數(shù)據(jù)的結(jié)果的數(shù)量。流水線的吞吐率可以進(jìn)一步分為最大吞吐率和實(shí)際吞吐率。它們主要和流水段的處理時(shí)間、緩存寄存器的延遲時(shí)間有關(guān),流水段的處理時(shí)間越長(zhǎng),緩存寄存器的延遲時(shí)間越大,那么,這條流水線的吞吐量就越小,如果,一條流水線的段數(shù)越多,過程執(zhí)行時(shí)間越長(zhǎng),那么,這條流水線的理論吞吐率就越小。
把瓶頸部分的流水線分拆,以便任務(wù)可以充分流水處理。流水段的處理時(shí)間過長(zhǎng),一般是由于任務(wù)堵塞造成的,而任務(wù)的堵塞會(huì)導(dǎo)致流水線不能在同一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)啟動(dòng)另一個(gè)操作,可以把流水段劃分,在各小流水段中間設(shè)置緩存寄存器,緩沖上一個(gè)流水段的任務(wù),使流水線充分流水。在瓶頸部分設(shè)置多條相同流水段,并行處理。對(duì)付流水段的處理時(shí)間過長(zhǎng),還有另外一種方法,那就是把瓶頸流水段用多個(gè)相同的并聯(lián)流水段代替,在前面設(shè)一個(gè)分派單元來(lái)對(duì)各條流水段的任務(wù)進(jìn)行分派。
加速比是指某一流水線如果采用串行模式之后的工作速度和采用流水線模式后的工作速度的比值,數(shù)值越大,說(shuō)明這條流水線的工作安排方式越好。效率:指流水線中,各個(gè)部件的利用率。由于流水線在開始工作時(shí)存在建立時(shí)間;在結(jié)束時(shí)存在排空時(shí)間,各個(gè)部件不可能一直在工作,總有某個(gè)部件在某一個(gè)時(shí)間處于閑置狀態(tài)。用處于工作狀態(tài)的部件和總部件的比值來(lái)說(shuō)明這條流水線的工作效率。
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