多周期MIPS总是比单周期更快吗？

Question

当我计算某些指令的执行时间时，多周期设计时间比单个周期长。这甚至可能吗？

Answer 1

根据定义，单周期实现的每条指令的周期数为1.对于多周期实现，每条指令的周期总是大于1.

请记住，执行时间可以使用公式执行时间=（CPI *指令计数）/（时钟速率）来计算。

假设您在进行比较时保持指令计数和时钟速率相同，那么多循环实现总是比单个循环更快。

但是，重要的是要提到单个和多周期实现之间的时钟速率在实践中不会相同。在单周期中，时钟速率将受执行时间最长的指令或处理器设计的关键路径延迟的限制。另一方面，多周期实现的时钟速率不受关键路径延迟的限制，因此可以实现更快的时钟速率。