Материалы для подготовки к экзамену по дисциплине "Организация ЭВМ", страница 9

Т – конвейерный такт,

t_ф – время работы фиксатора,

t_л – время работы логики.

Конвейер более производителен если время стационарной работы много больше суммы времен загрузки и выгрузки.

Это время вычисления при конвейерной обработке. К – количество ступеней

Асинхронный конвейер

Если конвейер асинхронный, то каждая ступень имеет фиксатор на входе и на выходе.

Условия передачи информации со ступени на ступень следующие: данная ступень освободилась и готова принять инфомрацию, а предыдущая обработала и готова передать информацию. Для этого у каждой ступени есть триггер готовности передачи информации и триггер готовности приема.

Для передачи со ступени на ступень должен находиться в единице входной триггер готовности приема (Твх) данной ступени и выходной триггер готовности передачи (Твых) предыдущей ступени.

Однофункциональный синхронный арифметический конвейер

Для построения конвейера данного типа необходим содержательный граф для данной команды. Этот граф необходимо разбить на подфункции, чтобы каждая подфункция представляла из себя функционально законченное действие, при этом надо стараться разбивать так, чтобы подфункции выполнялись примерно за одинаковое время Dt.

Для подфункций, время выполнения которых выше (больше), постараться принять алгоритмические и структурные методы для уменьшения Dt. При этом в схему ступеней с меньшими Dt вводятся дополнительные фиксаторы для выравнивания времен.

В качестве базовой схемы для построения арифметического конвейера используется схема для конвейерной обработки.

Пример построения арифметического конвейера для команды умножения чисел с плавающей точкой.

Работа фиксатора занимает 1 такт на каждую ступень.

n – количество разрядов мантиссы

Ф – фиксатор

Ф₀– штатный (обязательный) фиксатор, должен быть на каждой ступени

Ф_д – дополнительный фиксатор