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计算机组成原理 9 min read

指令流水线

把一条指令的执行拆成多个阶段并重叠起来,是提高吞吐的经典手段。代价是冒险与停顿。

把一条指令的执行拆成多个阶段并重叠起来,是提高吞吐的经典手段。代价是冒险与停顿。

1. 经典五级流水线

IF → ID → EX → MEM → WB
取指  译码  执行  访存   写回

理想情况下每周期完成一条指令(CPI 趋近 1)。

2. 三类冒险

  • 结构冒险:硬件资源冲突
  • 数据冒险:后一条依赖前一条结果(靠转发 / 停顿解决)
  • 控制冒险:分支导致取指方向不确定(靠分支预测缓解)
标签 #architecture#pipeline#hazard