通过流水线加速答案

【问题标题】：Speed up with pipelining通过流水线加速
【发布时间】：2023-03-11 23:51:01
【问题描述】：

考虑一个时钟频率为 2.5 GHz 且每条指令的平均周期为四个的非流水线处理器。同一处理器升级为五级流水线处理器；但由于内部流水线延迟，时钟速度降低到 2 GHz。假设管道中没有停顿。在这个流水线处理器中实现的加速是_______________。

我的解决方案

加速 = 旧执行时间/新执行时间

旧执行时间 = CPI/2.5 = 4/2.5 = 1.6 ns

使用流水线，每条指令需要旧的执行时间 * 旧的频率/新的频率（没有流水线）= 1.6 * 2.5 / 2 = 2 ns

有 5 个阶段，当没有流水线停顿时，这可以提供高达 5 的速度（发生在所有阶段都采用相同数量的周期时）。所以，平均执行时间 = 2 / 5 = 0.4 ns

因此，与非流水线版本相比，速度加快 = 1.6 / 0.4 = 4

这个解决方案正确吗？答案为 3.2

【问题讨论】：

标签： pipeline

【解决方案1】：

从你给出的链接中，我发现5个周期可以完成的指令数是4。

所以流水线处理器的平均执行时间 = 2/4 =0.5 ns。

所以加速是 1.6/0.5 = 3.2 :)

【讨论】：