Материалы для подготовки к экзамену по дисциплине "Организация ЭВМ", страница 10

Для окончательного выравнивания времен работы ступеней на первой и второй ступенях вводится по два дополнительных фиксатора. Тогда структурная схема конвейера будет следующей:

Особенности построения многофункционального синхронного арифметического конвейера

Эффективность использования конвейера требует своевременной подачи на его вход исходных данных, иначе последние ступени конвейера могут работать вхолостую.

При построении многофункциональных конвейеров с динамической реконфигурацией путь внутри конвейера может меняться в зависимости от выполняемой функции. Это накладывает ограничения на новые инициализации конвейера и может повлиять на его производительность с точки зрения ее снижения относительно расчетной величины.

При разработке многофункциональных конвейеров необходимо предусматривать работу его ступеней таким образом, чтобы не возникло конфликтов при обращении к одной и той же ступени разных функций.

Если заранее известны схемы использования ступеней конвейера для вычисления каждой функции, то эти схемы могут быть описаны в виде так называемых таблиц занятости. Каждая таблица занятости соответствует схеме вычисления одной функции, то есть указывает последовательно путь подключения ступеней. После инициализации начала работы конвейера контроллер конвейера должен зарезервировать для данной функции те ступени, которые указаны в таблице занятости, в нужные моменты времени.

Каждая попытка двух и более функций использовать одну и ту же ступень одновременно приводит к конфликтам в конвейере. В связи с этим вводится определение одной из самых основных характеристик конвейера – латентность конвейера – это количество конвейерных тактов, разделяющих инициализацию соседних таблиц занятости.

Допустим, многофункциональных арифметический конвейер выполняет все 4 арифметические операции (для деления производится вычитание порядков и деление мантисс).

Структурная схема для сложения и вычитания.

Структурная схема многофункционального арифметического конвейера с указанием событий.

Таблицы занятости:

Сложение						Умножение/деление
Такт/ ступень	1	2	3	4		Такт/ ступень	1	2	3
1	Сл.					1	Умн./дел
2		Сл.				2
3			Сл.			3
4				Сл.		4			Умн./дел
5						5		Умн.
6						6		Дел.