假定某计算机工程师想设计一个新的CPU，一个典型程序的核心模块有一百万条指令，每条指令执行时间为100_ps。请问：

（1）在非流水线处理器上执行该程序需要花多长时间？

（2）若新CPU采用20级流水线，执行上述同样的程序，理想情况下，它比非流水线处理器快多少？

（3）实际流水线并不是理想的，流水段之间的数据传送会有额外开销。这些开销是否会影响指令执行时间和指令吞吐率？

(1)非流水线处理器上执行该程序的时间为:100ps x 10⁶=100us.
(2)若在一个20级流水线的处理器上执行，理想情况下，每个时钟周期为:100/20=5ps，
所以，程序执行时间约为5 x 10⁶=5us．快100/5=20倍。
(3)流水线段之间数据的传递产生的额外开销，使得一条指令的执行时间被延长，即影
响Instruction latency;同时也拉长了每个流水段的执行时间，即影响Instructionthroughput。

编辑于 2023-02-16 20:16:32