CPU und Architektur
Was ist der Hauptzweck der Pipeline-Verarbeitung in einer CPU?
- ADie Befehlsverarbeitung wird in mehrere Stufen unterteilt, und die Stufen verschiedener Befehle überlappen sich in der Ausführung, wodurch der Durchsatz steigt
- BDie Ausführungszeit (Latenz) eines einzelnen Befehls wird stets verkürzt
- CDie Anzahl der Befehle wird verringert und das Programm dadurch kleiner
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Antwort: A. Die Befehlsverarbeitung wird in mehrere Stufen unterteilt, und die Stufen verschiedener Befehle überlappen sich in der Ausführung, wodurch der Durchsatz steigt
Eine Pipeline überlagert die Stufen Befehlsabruf, Dekodierung, Ausführung, Speicherzugriff und Rückschreiben wie am Fließband, sodass pro Takt ein Befehl abgeschlossen wird und der Durchsatz steigt. Bei fünf Stufen ergibt sich idealerweise etwa das Fünffache. Die Verarbeitungszeit eines einzelnen Befehls (Latenz) verlängert sich dagegen leicht. Datenabhängigkeiten, Verzweigungen und Ressourcenkonflikte können den Fluss stören (Hazards); sie werden durch Forwarding und Sprungvorhersage behandelt.