流水CPU的结构
流水CPU的基本概念,是以时间并行性为原理构造的处理器。
1. 流水计算机的系统组成?
现代流水计算机的系统组成原理如图1所示。其中CPU按流水线方式组织,通常由三部分组成:指令部件、指令队列、执行部件。这三个功能部件可以组成一个3级流水线。
为了使存储器的存取时间能与流水线的其他各过程段的速度相匹配,一般都采用多体交叉存储器。
执行段的速度匹配问题:通常采用并行的运算部件以及部件流水线的工作方式来解决。方法包括:
(1)将执行部件分为定点执行部件和浮点执行部件两个可并行执行的部分, 分别处理定点运算指令和浮点运算指令;
(2)在浮点执行部件中,又有浮点加法部件和浮点 乘/除部件,它们也可以同时执行不同的指令;
(3)浮点运算部件都以流水线方式工作。
中央处理器(CPU),是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU是计算机中负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。中央处理器主要包括两个部分,即控制器、运算器,其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。中央处理器的功效主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。
在计算机体系结构中,CPU 是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元) 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU 是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的操作,最终都将通过指令集映射为CPU的操作