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學(xué)習(xí)筆記：流水線(xiàn)的作用學(xué)習(xí)筆記：流水線(xiàn)的作用。流丞線(xiàn)設(shè)計(jì)就是將組合邏輯系統(tǒng)地分割，并在各 個(gè)部分（分級(jí)）之間插入寄存器，并暫存中間數(shù) 據(jù)的方法。目的是提高數(shù)據(jù)吞吐率（提高處理 速度）。流水線(xiàn)縮短了在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)給的那個(gè)信號(hào) 必須通過(guò)的通路長(zhǎng)度，從而可以提高時(shí)鐘頻率。例如：一個(gè)2級(jí)組合邏輯，假定每級(jí)延遲相同為T(mén)pd,九無(wú)流水線(xiàn)的總延遲就是2Tpd,可以在一個(gè)時(shí) 鐘周期完成，但是時(shí)鐘周期受限制在2Tpd；2流水線(xiàn):每一級(jí)加入寄存器（延遲為T(mén)eo）后，單級(jí)的延遲為T(mén)pd Teo,每級(jí)消耗一個(gè)時(shí)鐘周期,流水線(xiàn)需要2個(gè)時(shí)鐘周期來(lái)獲得第一個(gè)計(jì)算結(jié)果，稱(chēng)為首次延遲，它要2* （Tpd Teo）, 但是執(zhí)行重復(fù)操作時(shí)，只要一個(gè)時(shí)鐘周期來(lái)獲得 度。推論：增加流水線(xiàn)長(zhǎng)度可以節(jié)省更多延遲, 流水線(xiàn)越長(zhǎng),首次延遲越大，如果流水線(xiàn)反復(fù)啟 動(dòng)，則會(huì)損失速度。可見(jiàn)只要Teo小于Tpd,流水線(xiàn)就可以提高速實(shí)現(xiàn)流水線(xiàn)的代價(jià)：1 消耗寄存器一就是消耗硅片面積（想想20級(jí) 流水線(xiàn)的某著名CPU吧）2流水線(xiàn)長(zhǎng)則消耗更多時(shí)鐘周期。（如果流水線(xiàn) 反復(fù)啟動(dòng)，則會(huì)損失速度，想想某CPU著名的 高頻率低效能吧）

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