Dujotiekis yra procesoriaus segmentas, kuris žymiai padidina jo našumą, kaip tai daro surinkimo linija gamykloje. Sąmoningai sukurtas siekiant pagreitinti apdorojimo greitį, kiekvienas dujotiekio segmentas yra optimizuotas atlikti vieną konkrečią užduotį, įskaitant, bet ne apsiriboja instrukcijų dekodavimu, instrukcijų ar argumentų gavimu, aritmetinių operacijų atlikimu ar net paprasto skaičiavimo rezultatų saugojimu arba procesas. Kiekvienas iš šių segmentų yra visiškai nepriklausomas, o tai reiškia, kad skirtingi segmentai gali veikti tuo pačiu metu, bet kokia tvarka ar deriniu, kuris reikalingas bet kokiam užduočių rinkiniui.
Technipages Explains Pipeline
Taip efektyviai pasiekiamas efektas, kai procesorius gali apdoroti kelias instrukcijas vienu metu. Ilgą laiką tai nebuvo įmanoma, todėl į mikroprocesorius įtraukus pirmuosius vamzdynus, buvo galimas didžiulis apdorojimo greičio šuolis. Dabar procesorius netgi gali turėti daugiau nei vieną konvejerį vienu metu – kiekviena eilutė gali atlikti tuos pačius dalykus, sudarydama identiškus atskirų segmentų rinkinius, galinčius apdoroti užduotis.
Kai procesorius turi daugiau nei vieną konvejerį tuo pačiu metu, tai vadinama superskaliarine architektūra. Greitis didėja per kiekvieną pridėtą dujotiekį – galimybė apdoroti kelias instrukcijas mažais žingsneliais, vykdoma vienu metu, turi didžiulį poveikį. Duomenų gavimas, vykdymas ir įrašymas atgal į atmintį yra procesas, kurį atlieka mikroprocesoriai. tačiau, panašiai kaip gamyklos surinkimo linija, vamzdynai leido žymiai padidinti modernių įrenginių našumą kompiuteriai. Šiuolaikiniai vamzdynai paprastai turi šiek tiek daugiau nei tuziną žingsnių – tai yra daugiau nei tuzinas atskirų segmentų, galinčių veikti vienu metu.
Įprasti vamzdynų naudojimo būdai
- Vamzdynai yra reikšmingas procesorių, kurie neturėjo segmentuotų apdorojimo sekcijų, spartos.
- Superskaliarinė procesorių architektūra – keli konvejeriai vienam procesoriui – padidina didžiulį produktyvumo padidėjimą, kurį kompiuteriams atnešė net tik vienas vamzdynas.
- Konvejerių naudojimas šiuolaikinėje procesoriaus architektūroje priklauso nuo daugiau nei tuzino segmentų, kurie sėkmingai sąveikauja kiekvieną kartą, kai kažkas siunčiamas per konvejerį.
Dažnas vamzdyno netinkamas naudojimas
- Procesorių vamzdynai aprašo procesą, per kurį vykdomos instrukcijos po vieną.