Arquitetura pipeline

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  • Publicado : 4 de fevereiro de 2013
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PIPELINE
De um modo grosseiro, é a capacidade que o processador tem de fazer o processamento através de fases, tornando-se, assim, muito mais otimizado e rápido.
Ideia básica de pipeline: Imagineuma linha de montagem de carros, onde o carro passa por diversas fases, de funilaria, peças, etc. Essa produção funciona em paralelo para diferentes tipos de carro.
Esta técnica foi evoluindo com otempo e, com isso, incorporando novas idéias de implementação de forma a aumentar o desempenho do processador. A seguir veremos alguns tipos de Pipeline e como elas funcionam resumidamente.
OSUPERPIPELINING:

Consiste em se colocar um grande número de estágios, no caso, sendo mais que 6 estágios.

Vantagens: Maior número de instruções sendo processadas ao mesmo tempo e maior freqüência deClock.

Desvantagens: Aumenta a complexidade, dependências e desvios.

O PIPELINE SUPERESCALAR:

Consiste em se aumentar o número de pipelines, ao invés de 1, teríamos 2 ou 3 pipelines emparalelo.

Vantagens: Paralelismo real, com 2 ou mais instruções sendo processadas em paralelo, com melhora significativa de performance.

Desvantagens: Necessidade do código ser preparado, aumentode complexidade e problemas de dependências e desvios.

PREVISÃO DE DESVIOS:

Esse pipeline procura "adivinhar" qual será o comportamento de um desvio condicional.

Vantagens: Diminuição donúmero de vezes em que é necessário inserir bolhas no pipeline devido a um desvio.

Desvantagens: Complexidade.

PIPELINE ESPECULATIVO:

Ele inicia o processamento dos 2 caminhos possíveisapós um desvio.

Vantagens: Elimina a perda de tempo por seguir a seqüência da instrução errada.

Desvantagens: Altamente complexo pois necessita dois PCs.

PIPELINE DINÂMICO:

Consiste emvárias unidades de processamento em paralelo. O processador executa instruções de tipos diferentes em paralelo e em ordem invertida. Seria mais ou menos o seguinte, o processador teria um paralelo...
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