流水线处理机的吞吐率和执行m条指令的时间怎么计算

流水线处理机的吞吐率和执行m条指令的时间怎么计算

假设一个四段流水线，取指段的时间为t，译码段的时间为t，取数段的时间为3t，执行段的时间为t。流水线示意图如下：

为了便于计算假设取指和译码段总是连续执行的。流水线执行n条指令时其执行过程的时空图如下图所示：

从图中不难看出，第一条指令的执行时间是6t；第二条指令在执行时停顿了两个周期，第二条指令的完成时间比第一条指令的完成时间晚3t；第三条、第四条......第n条与此相同。
因此，该流水线执行n条指令的时间就是：6t+(n-1)3t
流水线的实际吞吐率就是：n/6t+(n-1)3t
流水线时间计算公式：一条指令所需时间+（指令条数-1）*时间最长的指令的一段 // 6t+(n-1)3t
吞吐率公式：指令条数 除以 流水线时间 // n/(6t+(n-1)3t)

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