第9章 超标量处理机及超流水线处理机.pdf

计算机体系结构 计算机体系结构 第9章 超标量机与超流水线机 第9章 超标量机与超流水线机 陈 伟 教授 西南石油大学计算机学院 ncchenwei@163.com 1 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 本章主要介绍另外三种高性能的指令级并行处理 机的基本原理、典型结构和主要性能： 超标量处理机 （Superscalar Processor ） 超流水线处理机 （Super Pipelinig Processor ） 超标量超流水线处理机 （Super Pipelining Superscalar Processor ） 计算机体系结构 - 超标量处理机与超流水线处理机 2 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 上述三类指令级并行处理机的结构特征 1）并行度为 m 的超标量处理机 ——有 m 条并行的指令流水线 m a 标量处理机流水线 b超标量处理机流水线 n c 超流水线处理机 d 超标量超流水线处理机 计算机体系结构 - 超标量处理机与超流水线处理机 3 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 上述三类指令级并行处理机的结构特征 2 ）并行度为 n 的超流水线处理机 ——每个流水段再细分为 n 段的指令流水线 m a 标量处理机流水线 b 超标量处理机流水线 n c超流水线处理机 d 超标量超流水线处理机 计算机体系结构 - 超标量处理机与超流水线处理机 4 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 上述三类指令级并行处理机的结构特征 3 ）并行度为（m，n）的超标量超流水线处理机 ——每个流水段细分为 n 段的 m 条并行指令流水线 为1）和2 ）结构的综合 为1）和2 ）结构的综合 m a 标量处理机流水线 b 超标量处理机流水线 n c 超流水线处理机 d 超标量超流水线处理机 计算机体系结构 - 超标量处理机与超流水线处理机 5 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 第9章 超标量处理机与超流水线处理机 主要性能比较 以一台k段流水线的普通标量处理机为基准，假设： 基准标量机的机器流水线周期和指令发射等待时间都为1