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        線性流水線與非線性流水線的區別

        來源:吉卡流水線   發布時間:2018-01-15   點擊量:1279

        按照流水線的各個流水段之間是否有反饋信號,可以把流水線分為線性流水線和非線性流水線兩類。

        線性流水線是將流水線的各段逐個串接起來。輸入數據從流水線的一端進入,從另一端輸出。數據在流水線中的各個流水段流過時,每一個流水段都流過一次,而且僅僅流過一次。一條線性流水線通常只完成一種固定的功能。在現代計算機系統中,線性流水線已經被非常廣泛地應用于指令執行過程、各種算術運算操作、存儲器訪問操作等。

        非線性流水線(Nonlinear Pipelining)在流水線的各個流水段之間除了有串行的連接之外,還可以有前饋和反饋連接。

        簡單的非線性流水線

        上圖是一種簡單的非線性流水線。流水線的流水段S2的輸出可能直接傳送給流水段S3,也可能反饋到本流水段的輸入。雖然總共只有三個流水段,但是,輸入任務經過流水線到達輸出,往往不只是經過三個時鐘周期;其中,流水段S2可能要被多次調用,這也是非線性流水線與線性流水線的一個主要區別。因此,在非線性流水線中,只用這樣一種連接圖并不能表示出一個任務在流水線中實際流動的過程。

        一條非線性流水線可以對應有很多張預約表,同樣,一張預約表實際上僅表示了一條非線性流水線的一種工作方式。

        線性流水線實際上也有預約表,只不過它的預約表是確定的。首先,預約表的水平方向與垂直方向的格數一定是相等,即組成一個正方形。其次,預約表中從左上角到右下角所有格子是全部有效的,即是打“×”的;而預約表的其余部分一定都是空白的。因此,在描述線性流水線時,一般不給出預約表。

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