Rurociąg to segment procesora, który radykalnie zwiększa jego wydajność, podobnie jak linia montażowa w fabryce. Celowo zaprojektowany w celu przyspieszenia szybkości przetwarzania, każdy segment potoku jest zoptymalizowany do wykonywania jednego konkretnego zadania, w tym, ale nie ograniczone do dekodowania instrukcji, pobierania instrukcji lub argumentów, wykonywania operacji arytmetycznych, a nawet przechowywania wyników prostych obliczeń lub proces. Każdy z tych segmentów jest całkowicie niezależny, co oznacza, że różne segmenty mogą działać w tym samym czasie, w dowolnej kolejności lub kombinacji wymaganej dla dowolnego zestawu zadań.
Technipages wyjaśnia rurociąg
To skutecznie osiąga efekt, że procesor może przetwarzać wiele instrukcji jednocześnie. Przez długi czas nie było to możliwe, więc kiedy pierwsze potoki zostały włączone do mikroprocesorów, możliwy był ogromny skok w szybkości przetwarzania. Teraz procesor może mieć jednocześnie więcej niż jeden potok — każda linia może wykonywać te same czynności, zawierając identyczne zestawy odrębnych segmentów, które mogą przetwarzać zadania.
Gdy procesor obsługuje więcej niż jeden potok w tym samym czasie, określa się to jako architekturę superskalarną. Wzrost prędkości każdego dodanego potoku jest znaczny – możliwość przetwarzania wielu instrukcji w małych krokach wykonywanych w tym samym czasie ma ogromny wpływ. Pobieranie, wykonywanie i zapisywanie danych z powrotem do pamięci to proces, przez który przechodzą mikroprocesory – jednak, podobnie jak linia montażowa w fabryce, rurociągi umożliwiły znaczny wzrost wydajności dla nowoczesnych komputery. Współczesne potoki zazwyczaj składają się z kilkudziesięciu stopni – czyli kilkunastu oddzielnych segmentów zdolnych do jednoczesnej pracy.
Typowe zastosowania rurociągu
- Potoki to znaczny wzrost szybkości w porównaniu z procesorami, które nie mają segmentowanych sekcji przetwarzania.
- Architektura superskalarna w procesorach — wiele potoków na procesor — przyczynia się do ogromnego wzrostu produktywności, który nawet pojedynczy potok wniósł do komputerów.
- Wykorzystanie potoków w nowoczesnej architekturze procesorów opiera się na kilkunastu segmentach, które pomyślnie współdziałają za każdym razem, gdy coś jest przesyłane przez potok.
Częste nadużycia rurociągu
- Potoki w procesorach opisują proces, przez który przechodzą instrukcje podczas ich wykonywania, pojedynczo.