Временная диаграмма конвейера

Временная диаграмма конвейера команд представлена на рис. 5.2.

Этап	1	2	3	4	5	6
ФАК	K1	K2	K3	K4	K5	K6
ВК		K1	K2	K3	K4	K5
ДКО			K1	K2	K3	K4
ФАО				K1	K2	K3
ВО					K1	K2
АЛО						K1

Рисунок 5.2 - Временная диаграмма конвейера команд

Вывод: если команда разделяется на L этапов, то в конвейере одновременно находится L-команд.

5.1 Арифметический конвейер

Арифметический конвейер обеспечивает операции над числами с плавающей запятой (ПЗ).

Пример: сложение чисел с ПЗ (Рис. 5.3).

Этапы:

1. Сравнение порядков (СП);

2. Выражение мантисс по числу с наибольшим порядком (ВМ);

3. Сложение мантисс (СМ);

4. Нормализация с учетом единицы переноса (Н).

Результат приводится к стандартно заданной форме. Каждый этап выполняется своим сегментным конвейером.

Арифметический конвейер – конвейер АЛУ.

Рисунок 5.3 – Пример сложения чисел с ПЗ

Временные диаграммы

Таблица № 1 – Временные диаграммы задачи сложения чисел с плавающей запятой

Этап

1

2

3

4

5

…

i

…

n

n+1

n+2

n+3

СП

a1b1

a2b2

a3b3

a4b4

a5b5

aibi

anbn

ВМ

a1b1

a2b2

a3b3

a4b4

ai-1bi-1

an-1bn-1

anbn

СМ

a1b1

a2b2

a3b3

ai-2bi-2

an-2bn-2

an-1bn-1

anbn

Н

C1

C2

C i-3

cn-3

cn-2

cn-1

cn

Вывод: таким образом, если L число сегментов, то одновременно в наборе находятся L наборов данных.

При большой последовательности данных эффективность конвейера выше, так как снижается неэффективное время, связанное с заполнением и опустошением конвейера. Блок (последовательность) обрабатываемых в конвейере данных называется вектором.