流水線定義了處理的時序重疊。在計算中，流水線類似於裝配線，可以用於指令處理，或者更一般地，用於執行任何複雜操作。它僅能有效地用於同一任務的序列，非常類似於裝配線。一個基本的流水線根據以下操作原理處理一系列任務（包括指令）：每個任務都細分為多個連續的子任務，如圖所示。例如，暫存器-暫存器指令的執行可以分解為指令獲取、解碼、執行和回寫。一個… 閱讀更多

當指令並行處理時，需要檢測和解決指令之間的依賴關係。它通常可以討論依賴關係檢測和解決，因為它與處理器類別和獨立包含的處理功能相關聯。如果一個指令需要一個硬體資源，而該資源可以被先前發出的指令使用，則該指令在資源上依賴於已發出的指令。例如，如果只有一個非流水線除法單元可用，就像 ILP 處理器中通常一樣，那麼在程式碼序列中，第二個除法指令在資源上依賴於第一個除法指令，並且不能並行執行。資源依賴關係是由… 閱讀更多

考慮以下程式碼序列：mul r1, r2, r3; jz zproc; sub r4, r7, r1; : zproc:load r1, x; :在這個例子中，實際的執行方向取決於乘法的結果。這意味著條件分支後面的指令依賴於它。以類似的方式，所有條件控制指令，包括條件分支、呼叫、跳過等，都會對邏輯上後續的指令產生依賴關係，這被稱為控制依賴。術語通用程式代表編譯器、作業系統或非數值應用程式程式。資料表明通用程式的跳轉比例很高，高達… 閱讀更多

一個位置，其中一條指令在完成其執行之前依賴於來自順序上較早指令的結果。在使用流水線或超標量技術的 高效能處理器中，資料依賴關係將導致處理器流水線服務流程的中斷，或阻止超標量處理器中指令的並行發出。考慮同一個程式的兩個指令 ik 和 ii，其中 ik 在 ii 之前。如果 ik 和 ii 有一個共同的暫存器或記憶體運算元，則它們相互之間存在資料依賴關係，除非在兩個指令中都將公共運算元用作源… 閱讀更多

ILP 處理器有兩種型別的操作，如流水線處理器以及 VLIW 和超標量處理器。流水線處理器的工作方式類似於裝配線，而 VLIW 和超標量處理器基本上並行執行，利用多個同時工作的執行單元（EU），如圖所示：在描述流水線處理器的操作原理時，為簡單起見，可以將其限制在執行整數、RISC 類、暫存器-暫存器指令的簡單流水線處理器上。這樣的流水線按以下方式執行：指令處理細分為幾個連續的子任務：指令獲取 (F)、解碼 (D)、執行 (E) 和結果回寫 (W)，… 閱讀更多

馮諾依曼處理器的演變可以歸因於技術改進的兩個領域，以不斷提高的時鐘頻率和處理器的功能演變為標誌。功能演變主要是透過提高內部操作、指令發出和執行的並行度來實現的。這發生在三個連續的演變階段，第一個階段由傳統的馮諾依曼處理器表示，其特徵是順序發出和順序執行指令，如圖所示。對更高效能的追求推動了並行指令執行的引入。並行執行… 閱讀更多

在平行計算機體系結構中利用並行性的方法有兩種：流水線在流水線中，幾個功能單元按順序工作以執行單個計算。這些功能單元形成一個裝配線或流水線。每個功能單元描述計算的特定階段，並且每個計算都經過整個流水線。如果只有一個計算要執行，則流水線無法提取任何並行性。但是，當同一計算要執行多次時，這些計算可以透過功能單元重疊。假設流水線由 N 個功能單元（階段）組成，並且… 閱讀更多

RISC 和 CISC 是兩種不同的計算機體系結構型別，用於設計計算機中使用的微處理器。RISC（精簡指令集計算機）和 CISC（複雜指令集計算機）之間的根本區別在於，RISC 包含簡單的指令並佔用一個週期，而 CISC 包含複雜的指令並佔用多個週期。閱讀本教程以瞭解更多關於 RISC 和 CISC 的資訊，以及這兩種體系結構彼此之間有何不同。什麼是 RISC？在 RISC 體系結構中，計算機系統的指令集被簡化以減少執行時間。RISC… 閱讀更多

計算機體系結構是對計算機不同元件的設計實現和要求的功能描述，而計算機組成則提供有關計算機系統不同操作屬性的連結資訊。閱讀本教程以瞭解有關“計算機體系結構”和“計算機組成”的更多資訊，以及它們之間有何不同。什麼是計算機體系結構？計算機體系結構是計算機系統設計和實現的藍圖。它指的是計算機系統的整體設計，包括構成系統的硬體和軟體元件以及它們如何相互互動。計算機… 閱讀更多