Procesorový kanál je řada procesních stupňů v centrální procesorové jednotce počítače (CPU). Fáze jsou obvykle načtení, dekódování, provedení a zpětný zápis. Potrubí je základním konstrukčním prvkem většiny CPU a jeho účelem je zlepšit výkon. Rozdělením zpracování instrukcí do samostatných fází může CPU zachovat zpracování více instrukcí současně. Toto je známé jako paralelismus nebo paralelní zpracování a může to znamenat významné zvýšení výkonu. Je to však za cenu zvýšené složitosti a může to způsobit zpoždění (známé jako zastavení procesu), pokud je třeba provést instrukce mimo pořadí.
V tomto příspěvku vysvětlíme co je potrubí počítačového procesoru . Centrální procesorová jednotka (zkratka pro centrální procesorovou jednotku) je důležitou součástí počítače, funguje jako mozek. A my už to víme. Co ale možná nevíme, jsou techniky, díky kterým je CPU efektivní. Jednou z těchto technik je Potrubí . Pokud to chcete vědět co je zřetězený procesor a jak zřetězení zlepšuje výkon procesoru pak si přečtěte tento příspěvek.
Co je to potrubí procesoru počítače?
Instrukce je v informatice příkaz zadaný programem centrálnímu procesoru. Skládá se z kódu strojového jazyka, kterému CPU rozumí a který provádí. Například |_+_| je instrukce, která říká CPU, aby ukládal informace do RAM. Pipelining je technika používané při vývoji moderních procesorů. Tento zvyšuje celkovou propustnost příkazů (počet instrukcí provedených za sekundu) rozdělením instrukcí do dílčích úloh, které může CPU zpracovávat paralelně.
zvuk teamvieweru nefunguje
Co je to pipeline procesor?
Zřetězený procesor funguje na principu zřetězení, kdy rozděluje sadu instrukcí do několika dílčích úloh, kde každá dílčí úloha provádí jednu operaci. Potrubí má 2 koncové body: vstup a výstup . Mezi těmito konci je nahromaděno několik dílčích úloh tak, že výstup jedné dílčí úlohy je spojen se vstupem další dílčí úlohy. Zřetězený CPU tedy provádí více než jednu dílčí úlohu současně.
nejlepší twitter aplikace pro Windows 10
Přečtěte si také: Vysvětlení typů topologií v počítačové síti .
Jak zřetězení zlepšuje výkon procesoru?
Obecně může CPU přerušit instrukci v následujících případech. 4 dílčí úkoly (na velmi základní úrovni):
- Přinést – načíst instrukce z paměti.
- rozluštit - instrukce pro dekódování.
- Splnit - provádění pokynů.
- Napsat – zápis výsledku zpět do paměti.
Nyní předpokládejme CPU má vyhrazený blok pro provádění každé z těchto dílčích úloh. . Zatímco jeden blok vykonává dílčí úlohu, ostatní bloky CPU budou nečinné a během této doby nic nedělají. Pipelining využívá tyto nečinné jednotky tím, že je používá ke zpracování dalších instrukcí ve frontě.
Pojďme to pochopit na příkladu. Podívejte se na následující obrázek:
kdykoli video převaděč
Obrázek výše ukazuje, jak je sada dvou instrukcí prováděna v nezřetězeném prostředí CPU a v prostředí zřetězeného CPU. Jak můžete vidět, nezřetězenému CPU trvá 8 cyklů k provedení 2 instrukcí, zatímco zřetězenému CPU vykoná stejnou sadu instrukcí za pouhých 5 cyklů.
Při bližším pohledu zřetězený CPU používá svůj blok Fetch k provedení první dílčí úlohy druhé instrukce, zatímco její blok Decode již provádí druhou dílčí úlohu první instrukce. Proto používá druhý blok současně s prvním blokem, který by jinak byl nečinný v nezřetězeném prostředí.
Zvýšení rychlosti provádění dané sady instrukcí tedy zvyšuje rychlost procesoru. A zde je návod, jak zřetězení zlepšuje efektivitu procesoru. Zde je důležité poznamenat spočívá v tom, že zřetězení nezkracuje dobu, kterou procesor potřebuje k provedení instrukce. Spíše zvyšuje počet instrukcí, které může CPU zpracovat současně. Takže zvýšení počtu dílčích úloh ve skutečnosti neznamená, že zřetězený CPU bude rychlejší než nezřetězený CPU. Ve skutečnosti může nezřetězenému CPU trvat provedení jedné instrukce kratší dobu než zřetězenému CPU, v závislosti na počtu zřetězených stupňů (počet dílčích úloh).
Doufám, že z výše uvedeného vysvětlení je jasné, co je to CPU pipeline počítače. Pokud máte nějaké pochybnosti, podělte se o ně v sekci komentářů níže.
google slovník firefox
Zlepšuje pipelining výkon procesoru?
Architektura potrubí zvyšuje počet instrukcí zpracovaných za cyklus procesoru. Zvýšením propustnosti instrukcí zvyšuje celkový výkon CPU. Pokud se však instrukční sada skládá ze složitých instrukcí (jako jsou instrukce větvení), CPU nebude předem vědět, kde má číst další instrukci a musí počkat, dokud nebude aktuální instrukce kompletně provedena. V takových případech nemusí zřetězená architektura poskytovat účinnost CPU.
Prodlužuje zřetězení dobu provádění?
Pipelining zvyšuje počet instrukcí prováděných současně v každém hodinovém cyklu. To však nezbytně nezvýší čas potřebný k provedení jedné instrukce. Například zřetězení není vhodné pro provádění instrukcí větvení, které odvádí sekvenční provádění na jinou cestu. Tato dezorganizace může přerušit potrubí nebo jej zcela vyčistit, pokud nejsou zavedeny vhodné metody pro řešení problémů s odbočkami.
Přečtěte si více: Jak omezit využití CPU pro proces ve Windows .
