管道处理器与单周期处理器

Question

我必须使用DLX管道和单周期处理器来比较以下代码的执行速度（见图）。

鉴于

：
单周期模型中的指令需要800 ps
管道模型中的一个阶段需要200 ps（基于MA）

我的方法如下。

  

CPU时间= CPI * CC * IC
  的单周期：
  CPU时间= 1 * 800 ps * 10 instr。 = 8000 ps。
  管道：
  CPI = 21个周期/ 10个内容。 =每条指令2.1个循环
  CPU时间= 2.1 * 200 ps * 10 = 4200 ps   CPU时间单周期/ CPU时间管道= 8000/4200 = 1.9，因此管道代码运行速度快1.9。

但有人说，我必须处理时钟周期，而不是时间 - ＆＃34; CC花费多少时间＆＃34;。

我不知道如何进行比较。你能帮我吗？

Answer 1

你的分析确实是正确的，但我想你的教授正在寻找这样的解释：

假设单周期处理器还具有您提到的阶段，即IF，ID，EX，MA和WB，并且与流水线处理器版本相比，指令在每个阶段花费的时间大致相同。现在，您可以为这个单周期处理器绘制一个流水线图，并且看到在单周期处理器上（一次可以处理1条指令）需要50个周期，而流水线处理器上的周期为19周。

同样，我更喜欢你分析它的方式（因为单周期处理器在不同的时钟周期内不会真正拥有每个阶段，它只需要很长的时钟周期来覆盖所有阶段）。此外，您还没有提到这是否只是一个停止MIPS管道（您的答案是正确的）或者这是否是绕过的MIPS管道。如果这是后者，你可以减少几个周期并将其降低到15个周期。