1. Rutas de datos de ciclo
único: las rutas de datos únicas son equivalentes a la ruta de datos de ciclo único original. La memoria de datos tiene solo una entrada de dirección. El funcionamiento real de la memoria puede determinarse a partir de las señales de control MemRead y MemWrite. Hay memorias separadas para instrucciones y datos. Hay 2 sumadores para cálculos basados en PC y una ALU. Las señales de control son las mismas.
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 Single Datapath y Pilpeline Datapath:
| S. No. | Ruta de datos de ciclo único | Ruta de datos de canalización |
|---|---|---|
| 1 | Las instrucciones no se subdividen. | Las instrucciones se dividen en una por etapa. |
| 2 | Los ciclos de reloj son 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 1 ciclo por instrucción, i, e., CPI = 1 | 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 toda la instrucción. | 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 | Hay hardware duplicado, porque podemos usar una unidad funcional como máximo para una subtarea por instrucción. | Hay hardware duplicado, por lo que no hay restricciones sobre qué instrucciones pueden estar en proceso simultáneamente. |
| 7 | No se requieren registros adicionales. | Se requieren registros adicionales para proporcionar los resultados de una etapa de canalización a la siguiente etapa de canalización. |
| 8 | El rendimiento es la línea de base. | 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