1. Rutas
de datos de ciclos múltiples: las rutas de datos de ciclos múltiples dividen las instrucciones en pasos separados. Cada paso toma un solo ciclo de reloj. Cada unidad funcional se puede usar más de una vez en una instrucción, siempre que se use en diferentes ciclos de reloj. Reduce la cantidad de hardware necesario. Reduce el tiempo medio de instrucción.
2. Canalización de rutas de datos:
el objetivo de la canalización es permitir que se ejecuten varias instrucciones al mismo tiempo. Es posible que necesitemos realizar varias operaciones en un ciclo. Incremente la PC y agregue registros al mismo tiempo. Obtener una instrucción mientras otra lee o escribe datos.
Al igual que la ruta de datos de ciclo único, un procesador de canalización necesita duplicar los elementos de hardware que se necesitan en el mismo ciclo de reloj.
Diferencias entre la ruta de datos de ciclo múltiple y la ruta de datos de canalización:
| S. No. | Ruta de datos de ciclo múltiple | Ruta de datos de canalización |
|---|---|---|
| 1 | Las instrucciones se dividen en número artitoray de pasos. | Las instrucciones se dividen en una por etapa. |
| 2 | Los ciclos de reloj son cortos pero lo suficientemente largos para la instrucción más baja. | Los ciclos de reloj son cortos pero lo suficientemente largos para la instrucción más baja. |
| 3 | Solo hay 1 instrucción que se puede ejecutar al mismo tiempo. | Hay tantas instrucciones como etapas del pipeline. |
| 4 | Hay un número variable de ciclos de reloj por instrucción. | Hay un número fijo de ciclos de reloj por instrucción, uno para cada etapa de canalización, es decir, CPI = k. |
| 5 | La unidad de control genera señales para el paso actual de la instrucción y realiza un seguimiento del paso actual. | La unidad de control genera señales para toda la instrucción; estas señales se propagan de una etapa de tubería a otra a través de los registros de tubería. |
| 6 | No hay hardware duplicado, porque las instrucciones generalmente se dividen en pasos de FU individuales. | Hay hardware duplicado, por lo que no hay restricciones sobre qué instrucciones pueden estar en proceso simultáneamente. |
| 7 | Se requieren registros adicionales para mantener el resultado de un paso para su uso en el siguiente paso. | Se requieren registros adicionales para proporcionar los resultados de una etapa de canalización a la siguiente etapa de canalización. |
| 8 | El rendimiento es ligeramente más lento a medianamente más rápido que el ciclo único, último cuando los pasos de las instrucciones están bien equilibrados y una fracción significativa de las instrucciones requiere menos que el número máximo de ciclos. | El rendimiento es moderadamente más rápido a significativamente más rápido que un solo ciclo. |
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Artículo escrito por rajkumarupadhyay515 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA