(28)-11流水線的分類及性能指標(biāo)

流水線的分類及性能指標(biāo)（1）從處理級(jí)別分為部件級(jí)、處理機(jī)級(jí)和系統(tǒng)級(jí)。

1、流水線的分類部件級(jí)流水線

處理機(jī)的算術(shù)邏輯部分分段，使各種數(shù)據(jù)類

型能進(jìn)行流水操作。處理機(jī)級(jí)流水線

把一條指令的解釋過(guò)程分解為多個(gè)子過(guò)程，每個(gè)過(guò)程在一個(gè)獨(dú)立的功能部件中完成。處理機(jī)間流水線指兩臺(tái)以上的處理機(jī)串行地對(duì)同一數(shù)據(jù)流進(jìn)行

處理，每臺(tái)處理機(jī)完成一個(gè)任務(wù)。（2）從流水線具有功能的多少來(lái)劃分，流水線可分為單功能流水線和多功能流水線。（3）按多功能流水線的各段是否允許同時(shí)用于多種不同功能連接，可將流水線分為靜態(tài)流水線和動(dòng)態(tài)流水線。靜態(tài)流水線

是指在同一時(shí)間內(nèi)，多功能流水線中的各功能段只能按一種功能連接。只有一種連接的處理的所有對(duì)象排空之后，才能進(jìn)行其它連接以處理其它功能。

動(dòng)態(tài)流水線

是指在同一時(shí)間內(nèi)，多功能流水線中的各個(gè)功能段可以實(shí)現(xiàn)多種連接，同時(shí)執(zhí)行多種功能。但是任何一個(gè)功能段只能參加到一種連接中。（4）根據(jù)流水線各功能段之間是否有反饋回路，將流水線分為線性流水線和非線性流水線。

線性流水線

是指流水線各段串行連接，數(shù)據(jù)順序流經(jīng)流水線各段一次且僅流過(guò)一次。一般流水線均屬此類。（4）根據(jù)流水線各功能段之間是否有反饋回路，將流水線分為線性流水線和非線性流水線。

非線性流水線是指流水線中存在反饋（或前饋）回路，從輸入到輸出過(guò)程中，一個(gè)任務(wù)將數(shù)次通過(guò)流水線中的某些功能段。3.流水線的性能指標(biāo)1、吞吐率Tp

：流水線單位時(shí)間里能流出的任務(wù)數(shù)或結(jié)果數(shù)。12345123451234512345123451結(jié)果2結(jié)果3結(jié)果4結(jié)果5結(jié)果0t1t2

t3

t4

t5

t6

t7

t8

t9

時(shí)間WBMEMEXIDIF△t3.流水線的性能指標(biāo)1、吞吐率Tp

：流水線單位時(shí)間里能流出的任務(wù)數(shù)或結(jié)果數(shù)。I1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…In…SmS4S3S2S1…m△t+(n-1)△t時(shí)間（1）最大吞吐率Tpmax

Tpmax=1/ΔtI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…In…SmS4S3S2S1…m△t+(n-1)△t時(shí)間（2）實(shí)際吞吐率Tp

I1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…In…SmS4S3S2S1…m△t+(n-1)△t時(shí)間2、加速比Sp：流水線模式相對(duì)于非流水線模式工作速度提高的比值。I1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…In…SmS4S3S2S1…m△t+(n-1)△t時(shí)間3、效率η：流水線的設(shè)備利用率。時(shí)間I1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…In…SmS4S3S2S1…m△t+(n-1)△tI1I2I3I4I5I6…InI1I2I3I4I5I6…In