Конвейер - это сегмент процессора, который резко увеличивает его производительность, так же, как сборочная линия на заводе. Каждый сегмент конвейера, специально разработанный для увеличения скорости обработки, оптимизирован для выполнения одной конкретной задачи, включая, но не ограничены инструкциями декодирования, выборкой инструкций или аргументов, выполнением арифметических операций или даже сохранением результатов простых вычислений или процесс. Каждый из этих сегментов полностью независим, а это означает, что разные сегменты могут работать одновременно, в любом порядке или комбинации, необходимой для любого набора задач.
Technipages объясняет трубопровод
Это эффективно обеспечивает эффект способности процессора обрабатывать несколько инструкций за раз. Долгое время это было невозможно, поэтому, когда первые конвейеры были встроены в микропроцессоры, стал возможен огромный скачок в скорости обработки. Теперь у процессора даже есть возможность иметь более одного конвейера одновременно - каждая линия способна выполнять одни и те же функции, имея идентичные наборы отдельных сегментов, которые могут обрабатывать задачи.
Если процессор имеет более одного конвейера одновременно, это называется суперскалярной архитектурой. Увеличение скорости через каждый добавленный конвейер является значительным - возможность обрабатывать несколько инструкций небольшими шагами, выполняемыми одновременно, имеет огромное влияние. Получение, выполнение и запись данных обратно в память - это процесс, через который проходят микропроцессоры: однако, как и заводская сборочная линия, трубопроводы позволили значительно повысить производительность современных компьютеры. Современные конвейеры обычно состоят из немногим более десятка шагов, то есть более десятка отдельных сегментов, способных работать одновременно.
Распространенное использование трубопровода
- Конвейеры - это значительный шаг вперед по сравнению с процессорами, в которых не было сегментированных секций обработки.
- Суперскалярная архитектура в процессорах - несколько конвейеров на процессор - увеличивает огромное увеличение производительности, которое даже всего один конвейер привнес в вычисления.
- Использование конвейеров в современной архитектуре процессора зависит от более чем дюжины сегментов, успешно взаимодействующих каждый раз, когда что-то отправляется через конвейер.
Распространенные злоупотребления трубопроводом
- Конвейеры в процессорах описывают процесс, через который инструкции проходят по мере их выполнения, по одной за раз.