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当前 - 选择题 - 流水线技术困难
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2013年5月第13题
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#计算机组成原理
#流水线技术
#第一版教材
#凯恩建议必须掌握
某计算机系统采用4级流水线结构执行命令，设每条指令的执行由取指令（2Δt）、分析指令（1Δt）、取操作数（3Δt）、运算并保存结果（2Δt）组成（注：括号中是指令执行周期）。并分别用4个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为（问题1）；若连续向流水线输入5条指令，则该流水线的加速比为（问题2）。
正确答案C
凯恩解析
本题考察的是计算机组成中指令流水线的吞吐率、流水线周期与加速比。
问题1：
流水线最大吞吐率为极限情况下的稳定输出率，公式为TPₘₐₓ = 1/t，其中t为流水线周期。流水线周期等于各阶段中最长阶段时间，本题四阶段耗时分别为2Δt、1Δt、3Δt、2Δt，故t=3Δt，因此最大吞吐率为1/3Δt。
选择选项 C。
问题2：
不采用流水线时，单条指令时间为2Δt+1Δt+3Δt+2Δt=8Δt，5条指令总时间T₀=5×8Δt=40Δt。
采用流水线时，总时间Tκ=首条指令时延 + (条数-1)×流水线周期=8Δt + (5-1)×3Δt=8Δt+12Δt=20Δt。
加速比S=T₀/Tκ=40Δt/20Δt=2:1。
选择选项B。