CPU konveier on arvuti keskprotsessori (CPU) töötlemisetappide jada. Etapid on tavaliselt toomine, dekodeerimine, käivitamine ja tagasikirjutamine. Torujuhe on enamiku CPUde põhiline disainielement ja selle eesmärk on jõudlust parandada. Jagades käskude töötlemise eraldi etappideks, saab protsessor töödelda mitut käsku korraga. Seda tuntakse paralleelsusena või paralleeltöötlusena ja see võib jõudlust oluliselt suurendada. Selle hinnaks on aga suurenenud keerukus ja see võib põhjustada viivitusi (tuntud kui torujuhtme seiskumine), kui käske on vaja täitmata jätta.
Selles postituses selgitame mis on arvutiprotsessori torujuhe . Keskprotsessor (lühend keskseadmest) on arvuti oluline osa, mis toimib nagu aju. Ja me juba teame seda. Kuid mida me ei pruugi teada, on tehnikad, mis muudavad protsessori tõhusaks. Üks neist tehnikatest on Torustik . Kui tahad teada mis on konveierprotsessor ja kuidas konveierprotsessor protsessori jõudlust parandab siis lugege seda postitust.
Mis on arvuti CPU torujuhe?
Arvutiteaduses on käsk käsk, mille programm annab keskprotsessorile. See koosneb masinakeele koodist, mida protsessor mõistab ja käivitab. Näiteks |_+_| on juhis, mida kasutatakse CPU-le teabe salvestamiseks RAM-i. Torustik on tehnika kasutatakse kaasaegsete protsessorite väljatöötamisel. See suurendab üldist käskude läbilaskevõimet (sekundis täidetavate käskude arv), jagades käsud alamülesanneteks, mida CPU saab paralleelselt töödelda.
meeskonnavaataja heli ei tööta
Mis on konveierprotsessor?
Konveierprotsessor töötab konveieri põhimõttel, jagades käskude komplekti mitmeks alamülesandeks, kus iga alamülesanne täidab ühe toimingu. Torujuhtmel on 2 lõpp-punkti: sisenemine ja väljumine . Nende otste vahele akumuleeritakse mitu alamülesannet nii, et ühe alamülesande väljund on ühendatud järgmise alamülesande sisendiga. Seetõttu täidab konveierprotsessor korraga rohkem kui ühte alamülesannet.
parim twitteri rakendus Windows 10 jaoks
Loe ka: Topoloogiatüüpide seletus arvutivõrgus .
Kuidas konveierid protsessori jõudlust parandavad?
Üldiselt võib protsessor käsku rikkuda järgmistel juhtudel. 4 alaülesannet (väga algtasemel):
- Tooge – juhiste hankimine mälust.
- dešifreerida - dekodeerimisjuhised.
- Täitma - juhiste täitmine.
- Kirjutage – tulemuse mällu tagasi kirjutamine.
Oletame nüüd Kõigi nende alamülesannete täitmiseks on protsessoril spetsiaalne plokk. . Kui üks plokk täidab alamülesannet, on ülejäänud CPU plokid jõude ega tee selle aja jooksul midagi. Konveieri loomine kasutab neid jõudeolevaid üksusi ära, kasutades neid muude järjekorras olevate käskude töötlemiseks.
Mõistame seda näite abil. Vaadake järgmist joonist:
igal ajal video muundur
Ülaltoodud joonisel on näidatud, kuidas kahest käsust koosnevat komplekti täidetakse konveierita CPU keskkonnas ja konveierprotsessori keskkonnas. Nagu näete, kulub konveierita CPU-l 2 käsu täitmiseks 8 tsüklit, samas kui konveierprotsessoril täidab sama käskude komplekti vaid 5 tsüklit.
Tähelepanelikult vaadates kasutab konveier CPU oma toomise plokki teise käsu esimese alamülesande täitmiseks, samas kui selle dekodeerimise plokk täidab juba esimese käsu teist alamülesannet. Seetõttu kasutab see teist plokki samaaegselt esimese plokiga, mis muidu oleks konveierita keskkonnas jõude.
Antud käskude komplekti täitmise kiiruse suurendamine suurendab seega protsessori kiirust. Ja siin on see, kuidas konveier parandab protsessori tõhusust. Siin on oluline märkida on see, et konveier ei vähenda aega, mis protsessoril käsu täitmiseks kulub. Pigem suurendab see käskude arvu, mida CPU saab samal ajal töödelda. Seega ei tähenda alamülesannete arvu suurendamine tegelikult seda, et konveierprotsessor on kiirem kui konveierprotsessor. Tegelikult võib konveierita CPU-l kuluda ühe käsu täitmiseks vähem aega kui konveierprotsessoril, olenevalt kaasatud konveieri etappide arvust (alamülesannete arv).
Loodan, et ülaltoodud selgitus teeb selgeks, mis on arvuti CPU konveier. Kui teil on kahtlusi, jagage neid allpool olevas kommentaaride jaotises.
google sõnastik Firefox
Kas konveier parandab protsessori jõudlust?
Torujuhtme arhitektuur suurendab protsessoritsükli jooksul töödeldavate käskude arvu. Suurendades juhiste läbilaskevõimet, suurendab see protsessori üldist jõudlust. Kui aga käskude komplekt koosneb keerukatest käskudest (näiteks harukäsklustest), ei tea CPU ette, kust järgmist käsku lugeda ja peab ootama, kuni praegune käsk on täielikult täidetud. Sellistel juhtudel ei pruugi konveierarhitektuur tagada CPU tõhusust.
Kas torujuhtmete ühendamine pikendab täitmise aega?
Pipelining suurendab igas taktitsüklis samaaegselt täidetavate käskude arvu. Kuid see ei pruugi pikendada ühe käsu täitmiseks kuluvat aega. Näiteks konveierid ei sobi harukäskude täitmiseks, mis suunab järjestikuse täitmise teisele teele. Selline ebakorrapärasus võib torujuhtme lõhkuda või selle täielikult puhastada, kui harudega seotud probleemide lahendamiseks ei rakendata sobivaid meetodeid.
Loe rohkem: Kuidas piirata Windowsi protsessi protsessori kasutamist .
