Kaj je CPU cevovod računalnika?

Cevovod CPE je niz stopenj obdelave v centralni procesni enoti (CPE) računalnika. Stopnje so običajno pridobivanje, dekodiranje, izvedba in povratno pisanje. Cevovod je temeljni element zasnove večine procesorjev, njegov namen pa je izboljšati zmogljivost. Z razdelitvijo obdelave navodil na ločene stopnje lahko CPE obdeluje več navodil hkrati. To je znano kot vzporednost ali vzporedna obdelava in lahko znatno poveča zmogljivost. Vendar pa gre za ceno povečane kompleksnosti in lahko povzroči zamude (znane kot zastoji v cevovodu), če je treba navodila izvesti nepravilno.

V tej objavi bomo pojasnili kaj je cevovod računalniškega procesorja . Centralna procesna enota (okrajšava za central processing unit) je pomemben del računalnika, ki deluje kot možgani. In to že vemo. Toda česar morda ne poznamo, so tehnike, ki naredijo CPE učinkovit. Ena od teh tehnik je Cevovod . Če želite vedeti kaj je cevovodni procesor in kako cevovod izboljša zmogljivost procesorja potem preberi to objavo.

Kaj je CPU cevovod računalnika?

V računalništvu je navodilo ukaz, ki ga program da centralnemu procesorju. Sestavljen je iz kode strojnega jezika, ki jo CPE razume in izvaja. Na primer |_+_| je navodilo, ki se uporablja za sporočanje CPE-ju, naj shrani podatke v RAM. Cevovod je tehnika uporabljajo pri razvoju sodobnih procesorjev. to poveča skupno prepustnost ukazov (število ukazov, izvedenih na sekundo) z razdelitvijo navodil na podnaloge, ki jih CPE lahko obdeluje vzporedno.

zvok teamviewerja ne deluje

Kaj je cevovodni procesor?

CPE s cevovodom deluje po principu cevovoda, pri čemer nabor navodil razdeli na več podopravil, pri čemer vsako podopravilo izvede eno operacijo. Cevovod ima 2 končni točki: vstop in izstop . Več podopravil se nabere med temi konci tako, da je izhod ene podopravila povezan z vhodom naslednjega podopravila. Zato cevovodni CPE izvaja več kot eno podopravilo hkrati.

najboljša twitter aplikacija za Windows 10

Preberite tudi: Razlaga vrst topologije v računalniškem omrežju .

Kako cevovod izboljša zmogljivost procesorja?

Na splošno lahko CPE prekine navodilo v naslednjih primerih. 4 podnaloge (na zelo osnovni ravni):

• prinesi – pridobivanje navodil iz spomina.
• razvozlati - navodila za dekodiranje.
• Izpolniti - izvedba navodil.
• Pišite – zapisovanje rezultata nazaj v pomnilnik.

Zdaj pa recimo CPE ima namenski blok za izvajanje vsake od teh podopravil. . Medtem ko en blok izvaja podopravilo, bodo preostali bloki CPU mirovali in v tem času ne bodo delali ničesar. Cevovod izkorišča te nedejavne enote tako, da jih uporablja za obdelavo drugih navodil v čakalni vrsti.

Razumejmo to s primerom. Poglejte naslednjo sliko:

odprtokodni camstudio

Zgornja slika prikazuje, kako se nabor dveh ukazov izvaja v okolju CPE brez cevovoda in v okolju CPE s cevovodom. Kot lahko vidite, CPE brez cevovoda potrebuje 8 ciklov za izvedbo 2 ukazov, medtem ko CPE s cevovodom izvede isti niz navodil v samo 5 ciklih.

Če natančno pogledamo, cevovodni CPE uporablja svoj blok Fetch za izvajanje prve podopravila drugega ukaza, medtem ko njegov blok Decode že izvaja drugo podopravilo prvega ukaza. Zato uporablja drugi blok hkrati s prvim blokom, ki bi bil sicer nedejaven v necevovodnem okolju.

Povečanje hitrosti izvajanja danega nabora ukazov torej poveča hitrost procesorja. In tukaj je opisano, kako cevovod izboljša učinkovitost procesorja. Tukaj je pomembno opozoriti je, da cevovod ne skrajša časa, ki ga procesor potrebuje za izvedbo ukaza. Namesto tega poveča število navodil, ki jih lahko CPE obdela hkrati. Torej povečanje števila podopravil v resnici ne pomeni, da bo CPE s cevovodom hitrejši od CPE brez cevovoda. Pravzaprav lahko CPE brez cevovoda potrebuje manj časa za izvedbo posameznega ukaza kot CPE s cevovodom, odvisno od števila vključenih stopenj cevovoda (število podopravil).

Upam, da zgornja razlaga pojasni, kaj je cevovod procesorja računalnika. Če imate kakršne koli dvome, jih delite v spodnjem oddelku za komentarje.

napaka 0x80073701

Ali cevovod izboljša zmogljivost procesorja?

Cevovodna arhitektura poveča število ukazov, obdelanih na cikel procesorja. S povečanjem prepustnosti ukazov poveča splošno zmogljivost CPE. Vendar, če je nabor navodil sestavljen iz zapletenih navodil (kot so navodila razvejanja), CPE ne bo vedel vnaprej, kje prebrati naslednje navodilo, in mora počakati, da se trenutno navodilo v celoti izvede. V takšnih primerih cevovodna arhitektura morda ne zagotavlja učinkovitosti procesorja.

Ali cevovod podaljša čas izvajanja?

Cevovodna povezava poveča število ukazov, ki se izvajajo hkrati v vsakem taktu. Vendar to ne poveča nujno časa, ki je potreben za izvedbo posameznega ukaza. Na primer, cevovod ni primeren za izvajanje ukazov razvejanja, kar preusmeri zaporedno izvajanje na drugo pot. Ta neorganizacija lahko prekine cevovod ali ga popolnoma očisti, razen če se uvedejo ustrezne metode za reševanje težav z vejami.

Preberi več: Kako omejiti uporabo procesorja za proces v sistemu Windows .