PCDVD數位科技討論區 - 為什麼cpu流水線深度增加能有助提高頻率?

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引用:

Originally posted by superscalar
減少每時脈要過的邏輯Gate

pipeline加深會減少每個clock經過的gate?
:confused:
這是為什麼呢??

引用:

Originally posted by netfriend
把CPU的pipeline想像成一條工廠的生產線
（當然實際的pipeline還有很多其他東西要考慮Ex:brench）
上面有10個女工分別負責一段組裝（pipeline stage）
全部的女工聽工頭(clock)的口令，一個口令作一次組裝

當工頭的口令愈來愈快（clock rate提高）
就會出現有女工手上的工作不能在口令間隔內完成
生產線就會錯誤（hazard）

如果把女工增加（提高pipeline stage depth）
每個女工負責的工作就少了
所以口令可以下的比較快
女工也不會忙不過來

所以增加女工數目，可以提高工作頻率

好像不大對吧...增加女工數目應該是對應增加管線寬度(數目),而不是管線深度..
增加管線深度比喻成女工手上工作的步驟變多, 會不會比較適當?
也因為步驟變多了, 如果一個步驟做錯(branch), 所受的損失比較短深度的管線更大
所以P4的分支預測要比P3更佳才行...

強烈建議對這方面有疑惑的人參閱以下Ace's Hardware Guide的佳文,雖是英文,不過用語簡潔易懂,非常值得參考:

高效能CPU的秘密Part 1~5

http://www.aceshardware.com/read.jsp?id=50
http://www.aceshardware.com/read.jsp?id=51
http://www.aceshardware.com/read.jsp?id=52
http://www.aceshardware.com/read.jsp?id=53
http://www.aceshardware.com/read.jsp?id=54

耐心閱讀該系列文章,相信可對此類問題有豁然開朗的感覺

另外,IE在該網頁的預設編碼語言是繁體中文,會在某些部份造成亂碼,建議字型改成西歐語系

引用:

Originally posted by rolfy
這話會不會說得太武斷一些 :)
AMD 在 K7 未推出前還不是被 intel 打得很慘?
(我不太確定的是, 若 Dirk Mayer 未加入AMD, 帶入 DEC ALPHA 的技術
AMD 自立研發, 有辦法推出 K7-like 的產品嗎？)
難道 P4 只是把 P3 的 microarchitecture 重切 pileline 嗎？
光憑半導體先進製程就可以撐起爛架構？

Intel從0.13um製程量產成功後，一路靠調時脈打AMD招架無力。
而P4的基本架構不變。Intel使用Synopsys的傻瓜設計軟體DC Ultra自動切Pipeline retiming。而AMD因為製程不順，所以只有回家多K書，重新構思架構，才一舉在64bit迎頭趕上。自己在德國德勒斯登蓋廠是明智的抉擇，靠IBM East Fishkill只有死路一條。但是這個抉擇似乎太慢，在景氣好的時候蓋廠，搞到量產時，景氣又差了。所以AMD再強，產能不足也只能當個永遠的老二。

熱心熱情的玩家回應解釋真是令人感佩

還可以請外勞喔~~

鬧一下

引用:

Originally posted by forum
時脈和效能是兩回事, Branch 類指令常讓你pipeline flush
跟能不能提高時脈是兩回事

然後你真的認為大部分的老師對答案的鑑賞力都那麼低嗎?
還是是你自己的認知發生了基本上的錯誤 ????

高時脈不是萬能, 但是萬萬不能沒有高時脈的潛能. 試想是改線幅寬度提高時脈比較簡單, 還是全部重新設計比較簡單. 雖然同時脈操作之下 P4 贏不過 K7, 但是 P4 架構可以讓時脈往上提高的幅度比較大. 站在公司以營利為目的的角度來看的話, P4 的確是以最少的設計代價得到最多的調整幅度. 只要縮小線幅, 頻率就可以再往上跳一跳.

"大部分的老師對答案的鑑賞力都那麼低", 應該是問看過幾位真的自己設計, 製做出一個 CPU 的老師. (好歹用 programable gate array 去實地驗證自己的設計理念). 不像別的自然科學, 如果自然界的規律是 E = mc^2 那就不會被研究出 E = mc^3. 電腦科學是純粹人類創造出來的, 因此嚴格的說它不是一門科學而是一門 "科學創造的藝術". 老師對答案的鑑賞力這個問題, 應該反過來看看老師自己的創造力有幾分. 如果是個創造力不怎樣的老師, 您又能期望他對不同的答案會有怎樣的反應? 更重要的是如果一個方法一眼望去似乎不行, 那麼他有沒有能力把這個不行的方法變成可行!?

不過在關鍵科目的關鍵考試上還是少發揮創造力, 寫規舉的課本答案比較保險. 不過出來混飯吃就要想清楚, 大概沒多少公司願意接受一個只會寫課本答案的 RD. RD 的看家本事是 sailed on uncharted water, 即使沒有海圖也要找出一條安全的通路把船開過去. 出來混以後就會明白.