Arquitetura pipeline

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: Imagine uma 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 o tempo 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.
O SUPERPIPELINING: 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 de Clock. 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 em paralelo. Vantagens: Paralelismo real, com 2 ou mais instruções sendo processadas em paralelo, com melhora significativa de performance. Desvantagens: Necessidade do código ser preparado, aumento de complexidade e problemas de dependências e desvios. PREVISÃO DE DESVIOS: Esse pipeline procura "adivinhar" qual será o comportamento de um desvio condicional. Vantagens: Diminuição do número 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 possíveis após 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 em várias 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