Apakah saluran paip CPU komputer?

Saluran paip CPU ialah satu siri peringkat pemprosesan dalam unit pemprosesan pusat (CPU) komputer. Peringkat tersebut biasanya mengambil, menyahkod, melaksanakan dan menulis balik. Saluran paip ialah elemen reka bentuk asas kebanyakan CPU, dan tujuannya adalah untuk meningkatkan prestasi. Dengan memecahkan pemprosesan arahan kepada peringkat yang berasingan, CPU boleh menyimpan berbilang pemprosesan arahan pada masa yang sama. Ini dikenali sebagai selari atau pemprosesan selari, dan ia boleh menjadi peningkatan prestasi yang ketara. Walau bagaimanapun, ia datang dengan kos peningkatan kerumitan, dan ia boleh menyebabkan kelewatan (dikenali sebagai gerai saluran paip) jika arahan perlu dilaksanakan di luar perintah.

Dalam entri ini kami akan menerangkan apakah saluran paip pemproses komputer . Unit pemprosesan pusat (singkatan dari unit pemprosesan pusat) adalah bahagian penting komputer, berfungsi seperti otak. Dan kita sudah mengetahuinya. Tetapi apa yang kita mungkin tidak tahu ialah teknik yang menjadikan CPU cekap. Salah satu teknik ini ialah Kerja paip . Kalau nak tahu apakah cpu saluran paip dan cara saluran paip meningkatkan prestasi cpu lepas tu baca post ni.

Apakah saluran paip CPU komputer?

Dalam sains komputer, arahan ialah arahan yang diberikan oleh program kepada pemproses pusat. Ia terdiri daripada kod bahasa mesin yang difahami dan dilaksanakan oleh CPU. Contohnya, |__+_| ialah arahan yang digunakan untuk memberitahu CPU menyimpan maklumat dalam RAM. Pemasangan paip adalah satu teknik digunakan dalam pembangunan pemproses moden. ini meningkatkan keseluruhan pemprosesan arahan (bilangan arahan yang dilaksanakan sesaat) dengan membahagikan arahan kepada subtugas yang boleh diproses oleh CPU secara selari.

audio teamviewer tidak berfungsi

Apakah pemproses saluran paip?

CPU saluran paip berfungsi berdasarkan prinsip saluran paip, memecahkan satu set arahan kepada beberapa subtugas, di mana setiap subtugas melakukan satu operasi. Saluran paip mempunyai 2 titik akhir: masuk dan keluar . Beberapa subtugas terkumpul antara hujung ini sedemikian rupa sehingga output satu subtugas disambungkan kepada input subtugas seterusnya. Oleh itu, CPU saluran paip melaksanakan lebih daripada satu subtugas pada masa yang sama.

aplikasi twitter terbaik untuk windows 10

Baca juga: Penjelasan jenis topologi dalam rangkaian komputer .

Bagaimanakah saluran paip meningkatkan prestasi pemproses?

Secara amnya, CPU boleh memecahkan arahan dalam kes berikut. 4 subtugas (pada tahap yang sangat asas):

• bawa – ambil arahan daripada ingatan.
• mentafsir - arahan penyahkodan.
• penuhi - pelaksanaan arahan.
• tulis – menulis keputusan kembali ke ingatan.

Sekarang andaikan CPU mempunyai blok khusus untuk melaksanakan setiap subtugas ini. . Semasa satu blok sedang melaksanakan subtugasan, blok CPU yang lain akan melahu, tidak melakukan apa-apa pada masa itu. Pipelining mengambil kesempatan daripada unit terbiar ini dengan menggunakannya untuk memproses arahan beratur yang lain.

Mari kita fahami ini dengan contoh. Lihat rajah berikut:

mengurangkan penggunaan data youtube

Rajah di atas menunjukkan cara satu set dua arahan dilaksanakan dalam persekitaran CPU bukan saluran paip dan dalam persekitaran CPU saluran paip. Seperti yang anda lihat, CPU bukan saluran paip mengambil 8 kitaran untuk melaksanakan 2 arahan, manakala CPU saluran paip melaksanakan set arahan yang sama hanya dalam 5 kitaran.

Melihat dengan teliti, CPU saluran paip menggunakan blok Ambilnya untuk melaksanakan subtugas pertama bagi arahan kedua, manakala blok Nyahkodnya sudah melaksanakan subtugas kedua bagi arahan pertama. Oleh itu, ia menggunakan blok kedua pada masa yang sama dengan blok pertama, yang sebaliknya akan melahu dalam persekitaran yang tidak disalurkan.

Meningkatkan kelajuan pelaksanaan set arahan yang diberikan oleh itu meningkatkan kelajuan pemproses. Dan inilah cara saluran paip meningkatkan kecekapan pemproses. Penting untuk diperhatikan di sini ialah saluran paip tidak mengurangkan masa yang diperlukan pemproses untuk melaksanakan arahan. Sebaliknya, ia meningkatkan bilangan arahan yang boleh diproses oleh CPU pada masa yang sama. Oleh itu, meningkatkan bilangan subtugas tidak benar-benar bermakna bahawa CPU saluran paip akan lebih pantas daripada CPU bukan saluran paip. Malah, CPU yang tidak disalurkan mungkin mengambil masa yang lebih singkat untuk melaksanakan satu arahan daripada CPU yang disalurkan, bergantung pada bilangan peringkat saluran paip yang terlibat (bilangan subtugas).

Saya harap penjelasan di atas menjelaskan apa itu saluran paip CPU komputer. Jika anda mempunyai sebarang keraguan, sila kongsikannya di bahagian komen di bawah.

ralat 0x80073701

Adakah saluran paip meningkatkan prestasi pemproses?

Seni bina saluran paip meningkatkan bilangan arahan yang diproses setiap kitaran pemproses. Dengan meningkatkan daya pemprosesan arahan, ia meningkatkan prestasi keseluruhan CPU. Walau bagaimanapun, jika set arahan terdiri daripada arahan yang kompleks (seperti arahan cawangan), CPU tidak akan tahu terlebih dahulu di mana untuk membaca arahan seterusnya dan mesti menunggu sehingga arahan semasa telah dilaksanakan sepenuhnya. Dalam kes sedemikian, seni bina saluran paip mungkin tidak memberikan kecekapan CPU.

Adakah saluran paip meningkatkan masa pelaksanaan?

Pipelining meningkatkan bilangan arahan yang dilaksanakan secara serentak dalam setiap kitaran jam. Tetapi ini tidak semestinya meningkatkan masa yang diperlukan untuk melaksanakan satu arahan. Contohnya, saluran paip tidak sesuai untuk melaksanakan arahan cawangan, yang mengalihkan pelaksanaan berurutan ke laluan lain. Kecelaruan ini boleh memecahkan saluran paip atau membersihkannya sepenuhnya melainkan kaedah yang sesuai diperkenalkan untuk menyelesaikan masalah dengan cawangan.

Baca lebih lanjut: Cara Mengehadkan Penggunaan CPU untuk Proses dalam Windows .