ЦПУ цевовод је низ фаза обраде у централној процесорској јединици (ЦПУ) рачунара. Фазе су обично дохваћање, декодирање, извршавање и повратно уписивање. Цјевовод је основни елемент дизајна већине ЦПУ-а, а његова сврха је да побољша перформансе. Разбијањем обраде инструкција у одвојене фазе, ЦПУ може да задржи вишеструку обраду инструкција у исто време. Ово је познато као паралелизам или паралелна обрада и може бити значајно повећање перформанси. Међутим, то долази по цену повећане сложености и може довести до кашњења (познатих као застоји цевовода) ако инструкције треба да се изврше ван реда.
У овом посту ћемо објаснити шта је цевовод рачунарског процесора . Централна процесорска јединица (скраћеница од централне процесорске јединице) је важан део рачунара, који функционише као мозак. И ми то већ знамо. Али оно што можда не знамо су технике које ЦПУ чине ефикасним. Једна од ових техника је Пипелининг . Ако желите да знате шта је цевоводни процесор и како цевовод побољшава перформансе процесора онда прочитајте овај пост.
Шта је ЦПУ цевовод рачунара?
У рачунарству, инструкција је команда коју програм даје централном процесору. Састоји се од кода машинског језика који ЦПУ разуме и извршава. На пример, |_+_| је инструкција која се користи да каже ЦПУ-у да чува информације у РАМ-у. Цјевовод је техника користи се у развоју савремених процесора. Ово повећава укупну пропусност команде (број извршених инструкција у секунди) поделом инструкција на подзадатке које ЦПУ може да обрађује паралелно.
аудио програма теамвиевер не ради
Шта је цевоводни процесор?
ЦПУ са цевоводом ради на принципу цевовода, разбијајући скуп инструкција на више подзадатака, где сваки подзадатак обавља једну операцију. Цевовод има 2 крајње тачке: улаз и излаз . Неколико подзадатака се акумулира између ових крајева на начин да је излаз једног подзадатка повезан са улазом следећег подзадатка. Стога, цевоводни ЦПУ извршава више од једног подзадатка у исто време.
најбоља твиттер апликација за Виндовс 10
Прочитајте такође: Објашњење типова топологије у рачунарској мрежи .
Како цевовод побољшава перформансе процесора?
Генерално, ЦПУ може покварити инструкцију у следећим случајевима. 4 подзадатка (на веома основном нивоу):
- Довести – преузима упутства из меморије.
- дешифровати - упутства за декодирање.
- Испуни - извршење инструкција.
- Пишите – записивање резултата у меморију.
Сада претпоставимо ЦПУ има наменски блок за обављање сваког од ових подзадатака. . Док један блок извршава подзадатак, остали блокови ЦПУ-а ће бити неактивни, не радећи ништа за то време. Пипелининг користи предности ових неактивних јединица користећи их за обраду других инструкција у реду чекања.
Хајде да ово разумемо на примеру. Погледајте следећу слику:
било када видео претварач
Слика изнад показује како се скуп од две инструкције извршава у окружењу ЦПУ-а без цевовода иу окружењу ЦПУ-а са цевоводом. Као што видите, ЦПУ-у без цевовода је потребно 8 циклуса да изврши 2 инструкције, док ЦПУ са цевоводом извршава исти скуп инструкција за само 5 циклуса.
Гледајући изблиза, цевоводни ЦПУ користи свој блок Фетцх да изврши први подзадатак друге инструкције, док његов блок Децоде већ извршава други подзадатак прве инструкције. Стога, користи други блок у исто време као и први блок, који би иначе био неактиван у окружењу без цевовода.
Повећање брзине извршавања датог скупа инструкција стога повећава брзину процесора. А ево како цевовод побољшава ефикасност процесора. Овде је важно напоменути је да цевовод не смањује време које је потребно процесору да изврши инструкцију. Уместо тога, повећава број инструкција које ЦПУ може да обради у исто време. Дакле, повећање броја подзадатака заправо не значи да ће ЦПУ са цевоводом бити бржи од ЦПУ-а без цевовода. У ствари, ЦПУ-у без цевовода може бити потребно мање времена да изврши једну инструкцију него ЦПУ са цевоводом, у зависности од броја укључених фаза цевовода (број подзадатака).
Надам се да је из горњег објашњења јасно шта је ЦПУ цевовод рачунара. Ако имате било каквих недоумица, поделите их у одељку за коментаре испод.
гоогле речник фирефок
Да ли цевовод побољшава перформансе процесора?
Архитектура цевовода повећава број обрађених инструкција по циклусу процесора. Повећањем пропусности инструкција повећава се укупне перформансе ЦПУ-а. Међутим, ако се скуп инструкција састоји од сложених инструкција (као што су инструкције гранања), ЦПУ неће унапред знати где да прочита следећу инструкцију и мора да сачека док се тренутна инструкција потпуно не изврши. У таквим случајевима, цевоводна архитектура можда неће обезбедити ефикасност ЦПУ-а.
Да ли цевовод повећава време извршења?
Пипелининг повећава број инструкција које се извршавају истовремено у сваком циклусу такта. Али ово не мора нужно да повећа време потребно да се изврши једна инструкција. На пример, цевовод није погодан за извршавање инструкција гранања, што преусмерава секвенцијално извршење на другу путању. Ова неорганизованост може да прекине цевовод или да га потпуно очисти осим ако се не уведу одговарајуће методе за решавање проблема са гранама.
Опширније: Како ограничити употребу ЦПУ-а за процес у Виндовс-у .
