segunda-feira, 13 de dezembro de 2010

Pipeline

Introdução

  • Na década de 70 surge uma nova técnica chamada pipeline, onde a execução das instruções é dividida em várias fases consecutivas e o processador é organizado em estágios correspondentes para execução dessas instruções.
  • Pipeline é uma técnica de implementação de processadores que permite a sobreposição temporal de diversas fases de execução de instruções.
  • Em outras palavras, é uma técnica de projeto onde o hardware processa mais de uma instrução de cada vez sem esperar que uma instrução termine antes de começar a outra.

Exemplo da lavandaria 


Processo, sem aplicação de pipeline.    


  
Processo, com aplicação de pipeline.

Calculo do tempo das instruções pipeline


Fórmula



Pipeline aplicado no processador


Síntese final

Em suma, o pipeline melhora o desempenho por meio do aumento do throughput das instruções, ou seja, aumento o número de instruções executadas na unidade de tempo, e não pela diminuição do tempo de execução de uma instrução individual.
  • Speedup ideal é o número de estágios no pipeline.
  • Throughput (ou taxa de transferência) é a quantidade de dados transferidos de um lugar a outro, ou a quantidade de dados processados em um determinado espaço de tempo.
  • Speedup potencial = número de estágios do pipeline.

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