Organización y Arquitectura de Computadores | Canalización | Set 3 (Tipos y Stalling)

Consulte el Conjunto 1 para Ejecución, Etapas y Rendimiento (Rendimiento) y el Conjunto 2 para Dependencias y Riesgo de Datos.
 
Tipos de tubería

• Tubería de retardo uniforme
  En este tipo de tubería, todas las etapas tardarán el mismo tiempo en completar una operación.
  En canalización de retardo uniforme, Tiempo de ciclo (Tp) = Retardo de etapa

  Si se incluyen buffers entre las etapas entonces, Cycle Time (Tp) = Stage Delay + Buffer Delay

 

• Canalización de retraso no uniforme
  En este tipo de canalización, las distintas etapas tardan un tiempo diferente en completar una operación.
  En este tipo de tubería, Tiempo de ciclo (Tp) = Máximo (Retraso de etapa)

  Por ejemplo, si hay 4 etapas con retrasos, 1 ns, 2 ns, 3 ns y 4 ns, entonces

  Tp = Máximo (1 ns, 2 ns, 3 ns, 4 ns) = 4 ns

  Si se incluyen amortiguadores entre las etapas,

  Tp = Máximo (retraso de etapa + retraso de búfer)

  Ejemplo: considere una canalización de 4 segmentos con retrasos de etapa (2 ns, 8 ns, 3 ns, 10 ns). Encuentre el tiempo necesario para ejecutar 100 tareas en la canalización anterior.
  Solución: Como la tubería anterior es una tubería no lineal,
  Tp = max(2, 8, 3, 10) = 10 ns
  Sabemos que la _tubería ET = (k + n – 1) Tp = (4 + 100 – 1) 10 ns = 1030 ns

  NOTA: MIPS = Millones de instrucciones por segundo

Rendimiento de tubería con puestos

Speed Up (S) = Performancepipeline / Performancenon-pipeline
=> S = Average Execution Timenon-pipeline / Average Execution Timepipeline
=> S = CPInon-pipeline * Cycle Timenon-pipeline / CPIpipeline * Cycle Timepipeline

El CPI ideal del procesador canalizado es ‘1’. Pero debido a las paradas, se vuelve mayor que ‘1’.
=>

S = CPInon-pipeline * Cycle Timenon-pipeline  / (1 + Number of stalls per Instruction) * Cycle Timepipeline

As Cycle Timenon-pipeline =   Cycle Timepipeline,

Speed Up (S) = CPInon-pipeline / (1 + Number of stalls per instruction) 

 
Fuentes: goo.gl/J9KVNt
https://en.wikipedia.org/wiki/Hazard_(computer_architecture)
https://en.wikipedia.org/wiki/Data_dependency
 
Este artículo ha sido aportado por Saurabh Sharma.
 
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