流水线工作

流水线：分步骤，分工序。流水线又称为装配线,一种工业上的生产方式，指每一个生产单位只专注处理某一个片段的工作，以提高工作效率及产量。

现代CPU的流水线技术：一条指令的执行划分为不同的阶段（流水线级数），每个阶段采用独立的硬件电路实现；则连续多条指令可以按流水线方式依次进入不同阶段进行处理，从而提高处理器执行指令的效率。

优点：节约时间，指令/程序执行速度快。流水线级数越高，处理速度越快，每一级完成的功能越少，允许采用的处理器时钟频率越高。

缺点：但处理器的结构也就越复杂。

 

影响流水线性能：各阶段时间不等（特例：互锁）

                             遇到转移指令

良好性能的流水线：充分流水，不发生断流。三种相关使流水线不断流困难：结构相关，数据相关，控制相关。

衡量流水线性能：吞吐率，加速比，效率。

 

 

ARM处理器内核的流水线主要有：

3级流水线：

5级流水线：

6级流水线：

7级流水线：

8级流水线：双发射指令，含动态分支预测--->双发射顺序结构，不支持多核--->超标量双发射，乱序执行，支持多核。

9级流水线：

13级流水线：

 

超标量：在一颗处理器实行指令级并行运算。

 

总结：ARM在流水线方面的发展趋势：流水线级数逐渐增加，超标量，指令集选择为ARMv7-A，可选配NEON/VFPv4。

MIPS一词多义：

(1)MIPS:处理器；单字长定点指令平均执行速度；Million Instructions Per Second

(2)MIPS:消除流水线各段互锁的微处理器；Micro Processor Without Interlocking Pipeline Stages