流水線設備的種類繁多,各類流水線的工作性能都不相同,對于滾筒線倍速鏈條等常用的操作流水線設備,這里簡單介紹關于一般流水線設備的性能指標,幫助大家更好的了解流水線設備。首先,衡量一種流水線處理方式的性能高低的書面數(shù)據(jù)主要由吞吐率、效率和加速比這三個參數(shù)來決定。
吞吐率指的是計算機中的流水線在特定的時間內(nèi)可以處理的任務或輸出數(shù)據(jù)的結(jié)果的數(shù)量。流水線的吞吐率可以進一步分為最大吞吐率和實際吞吐率。它們主要和流水段的處理時間、緩存寄存器的延遲時間有關,流水段的處理時間越長,緩存寄存器的延遲時間越大,那么,這條流水線的吞吐量就越小,如果,一條流水線的段數(shù)越多,過程執(zhí)行時間越長,那么,這條流水線的理論吞吐率就越小。
把瓶頸部分的流水線分拆,以便任務可以充分流水處理。流水段的處理時間過長,一般是由于任務堵塞造成的,而任務的堵塞會導致流水線不能在同一個時鐘周期內(nèi)啟動另一個操作,可以把流水段劃分,在各小流水段中間設置緩存寄存器,緩沖上一個流水段的任務,使流水線充分流水。在瓶頸部分設置多條相同流水段,并行處理。對付流水段的處理時間過長,還有另外一種方法,那就是把瓶頸流水段用多個相同的并聯(lián)流水段代替,在前面設一個分派單元來對各條流水段的任務進行分派。
加速比是指某一流水線如果采用串行模式之后的工作速度和采用流水線模式后的工作速度的比值,數(shù)值越大,說明這條流水線的工作安排方式越好。效率:指流水線中,各個部件的利用率。由于流水線在開始工作時存在建立時間;在結(jié)束時存在排空時間,各個部件不可能一直在工作,總有某個部件在某一個時間處于閑置狀態(tài)。用處于工作狀態(tài)的部件和總部件的比值來說明這條流水線的工作效率。
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