The Processor: Pipelining (part 1) - Amira Hurriff

Pipelining Analogy(in Laundry)

Terdapat 2 strategi iaitu :

- Satu tugas dalam satu masa (One-task-at-a-time)

'one task at a time ' mengambil masa yang lama,kerana ia menjalankan tugas dobi satu persatu mengikut urutan.

 - tugas bertindih ( Overlap Task)

'overlap task ' dapat menjimatkan masa. Melakukan 3 beban baju dalam masa yang sama(serentak) .

MIPS pipeline

ada 5 peringkat:

IF : instruction fetch from memory

ID : instruction decode & register read

EX : execute operation or calculate address

MEM : access memory operand

WB : result back to register

Pipeline performance

1. single-cycle

• ambil masa yang panjang
• mengikut urutan
• tahap kelajuan : single-cycle (Tc=800ps@rpm)

 2.   pipelined 

• masa yang singkat untuk proses
• proses boleh dilakukan serentak
• tahap kelajuan : pipelined (Tc=200ps@rpm)

Pipeline speedup

kelajuan proses kerja pipeline processor lebih cepat berbanding non-pipeline processor.
Dan bagaimana mengira kelajuan pipeline?

S = (nk)/[k + (n – 1)], where S – speedup, n – number of instructions in program, k – number of stages instruction

Hazards

apa maksud hazards disini? bahaya? ..ye bahaya jika ada. situasi hazards ni, akan menghalang proses dari ke arahan yang seterusnya.

jenis-jenis Hazards:

• structure hazards - sumber yang diperlukan sibuk
• data hazard- kena menunggu arahan yang sebelum disiapkan dengan lengkap
• control hazard- membuat keputusan ,berdasarkan arahan yang sebelumnya.

-structure hazard

-beberapa fungsi unit tidak menyalurkan maklumat sepenuhnya. membuatkan  proses tergendala.

-beberapa sumber tidak disalin dengan sepenuhnya.untuk membolehkan semua arahan dilaksanakan.maksud disini. sumber tidak lengkap.

-data hazards

arahan yang bergantung dari arahan sebelumnya.mengikut urutan.