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        單功能與多功能流水線

        來源:吉卡流水線   發布時間:2018-01-20   點擊量:1253

        一條流水線只能完成一種固定的功能,這種流水線稱為單功能流水線。例如,浮點加法器流水線專門完成浮點加法運算,浮點乘法器流水線專門完成浮點乘法運算。當要實現多種不同功能時,可以采用多條單功能流水線。

        單功能流水線

        如Cray-1計算機種有12條單功能流水線,我國研制的YH-1計算機有18條單功能流水線。Pentium處理機有一條5段的整數運算流水線和一條8段的浮點運算流水線。采用超流水線體系結構的Alpha 21064處理機有三條流水線,其中,整數操作和訪問存儲器操作為7段流水線,浮點運算操作為10段流水線。

        多功能流水線

        多功能流水線是指流水線的各段可以進行不同的連接。在不同時間內,或在同一時間內,通過不同的連接方式實現不同的功能。多功能流水線的典型代表是Texas儀器公司的高級科學計算機ASC中采用的8段流水線。在一臺ASC處理機內有4條相同的流水線,每條流水線通過不同的連接方式可以完成整數加減法運算、整數乘法運算、浮點加法運算、浮點乘法運算,還可以實現邏輯運算、移位操作和數據轉換功能等。它除了支持標量運算之外,還支持向量運算,如兩個向量的浮點點積運算等。

        在處理機中采用多功能流水線的優點是流水線中各個功能部件的利用率比較高。由于在實際的標量運算程序中,各種運算操作一般是混合在一起的,這一點與向量運算操作有很大的不同,因此,在標量計算機的指令執行部件中采用多功能流水線是一種比較合理的選擇。與采用多功能流水線不同的另一種方案是設置多條專門的單功能流水線,在許多向量流水線處理機中就是這樣做的。

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