CPU 流水线

影响流水线的因素

1. 结构相关

   解决方法：

   1. 前一指令访存时，使后一条相关指令暂停一个周期
   2. 单独设置数据存储器和指令存储器，使两项操作在不同存储器中运行

2. 数据相关

   解决方法：

   1. 把数据相关的指令及后续指令都暂停一到几个时钟周期，直到数据相关解决才继续执行
   2. 设置专用的数据通道，即数据旁路技术
   3. 通过编辑以对指令进行优化

3. 控制相关

   解决方法：

   1. 对转移指令进行预测，尽早生成目标转移地址
   2. 对转移指令的分支进行预测
   3. 加快和提前形成条件码
   4. 提高转移方向的猜测率

流水线的性能指标

1. 流水线的吞吐率

   单位时间内流水线完成任务的数量

2. 流水线的加速比

   完成同一批任务，不使用流水线和使用流水线的时间比值

3. 流水线的效率

   流水线设备的利用率