生產線技術

1、超級生產線

超級生產線，也稱為深(shen)度生產線，是一種常用於提高CPU速度的技術。CPU處理指令由時鍾驅(qu)動，每個時鍾完成一級生產線操作。每個周期的操作越少，所需的時間越短，時間越短，可以提高頻率。超級生產線是進一步細分CPU處理指令的操作，增加生產線級數以提高頻率。頻率很高，當生產線以滿(man)馬力運行時(在單次啟動的情況(kuang)下)，平均(jun)每個周期有一條指令，這將隨著時間的推移(yi)提高CPU處理速度。當然，這是理想的，一般來說，生產線係列越多，重疊執行的執行越多，那(na)麼(me)競爭衝突的可能性就越大，對生產線性能有一定(ding)的影(ying)響現在很多CPU都是將超標和超級生產線技術結合在一起(qi)的，如奔騰iv，生產線達到20級，最快頻率已經(jing)超過3 GHz。教材中的經(jing)典MIPS隻是5級流水。

2 .超標量

將一條指令分成若幹個周期處。理以達到多條指令重疊處理,從而提高cpu部件。利(li)用率的技術叫(jiao)做標量流水技術。。超級標量是指cpu內一般能有多條生產線,這。些生產線能夠並行處理。在單生產線結構中，指令雖然。能夠重疊執行，但仍然是順(shun)序(xu)的,。每個周期隻能發射(issue)或退休(reti。re)一條指令。超級標量結。構的cpu支持指令級並行，每個周期可以。發射多條指令(2-4條居多)。可以使得cp。u的IPC(Instructi。onPerClock)>，從而提高cpu處理速度。超級。標量機能同時對若幹條指令進。行譯碼，將可以並行執行的指令送往(wang)不(bu)同的執。行部件，在程序(xu)運行期間，由硬件(通。常是狀態記錄(lu)部件和調度部件)來完成指令。調度。超級標量機主要(yao)是借助硬件資源重。複(例如有兩套譯碼器和ALU等)來實現空。間的並行操作。熟知的pentium係列(可能是。p-II開始),還有SUNS。PARC係列的較高級型(xing)號,以及MIPS若幹型(xing)號等都采用了超級標量技術。 

生產線技術3、超長指令字（VLIW。：VeryLongInstruction。Word）

超常指令字是由美(mei)國Ya。le大學教授Fisher提出的。它有點(dian)類似於超級標量。是一條指令來實現多個操作的並行執行。之所以放到一條指令是為了減(jian)少內。存訪問。通常一條指令多達上百位。有若幹操作數，每條指令可以做不(bu)同的幾種運算。。那(na)些指令可以並行執行是由編(bian)譯器來。選擇的。通常VLIW機隻有一個控製器，每個周期。啟動一條長指令，長指令被分為幾個。字段，每個字段控製相(xiang)應的部件。由於編(bian)譯器需要(yao)。考慮數據相(xiang)關性，避免衝突，並且。盡可能利(li)用並行，完成指令調度，所以硬件結構較簡單。 

VLIW機器較少，可能不(bu)太容易實現。業界比較有名的VLIW公司之一是T。ransmeta，在加州矽穀SantaC。lara（矽穀聖地之一，還。有SanJose，PaloAlto）。它做的。機器采用X86指令集，VLIW實現，具體。資料可以去訪問公司的網站。

生產線技術4、向量機（V。ectorMachine）

平時接觸的計算機都是標量。機，向量機都是大型(xing)計算機，一般用於軍事工業，氣象。預報，以及其(qi)他(ta)大型(xing)科學計算領域，這也說明了。向量機都很貴。國產的銀河(he)計。算機就是向量機普通的計算機所做的計。算，例如加減(jian)乘除，隻能對一組數據進行操作。被稱為標量運算。向量運算一般是若幹同類型(xing)標量運。算的循環。向量運算通常是對多組數據成批進。行同樣運算，所得結果(guo)也是一組。數據。很多做科學計算的大（巨）型(xing)機都是向量機，例如國產銀河(he)。