パイプライン
pipeline
(基本情報平成13年秋問17)
処理装置の高速化に関する技術の一つで,命令の読み出しから実行までを複数のステージに分け,各ステージを並行して実行することによって,処理効率を向上させる方式
(2種平成12年春問18)
コンピュータの高速化技術のうち,一つの命令を n 個の独立な処理段階に分割し,各処理段階を並行に実行できるようにして,複数の命令をオーバラップさせて実行する方式。
(2種平成11年秋問18)
命令の実行サイクルを,命令の取出し,命令の解読,オペランドのアドレス計算,オペランドの取出し,実行のような複数の段階に分け,各段階の処理を別々の装置が担当することによって,複数の命令を並列に処理する制御方式。
(1種平成9年問18ウ)
一つのプロセッサにおいて,単一の命令を少しずつ段階をずらしながら同時実行する方式
パイプラインとは,CPUで1個の命令の処理過程を複数の小さな処理単位(ステージ)に分割して,複数の命令を少しづつ段階をずらしながら,同時に実行する方式です。
このパイプライン処理を有効に機能させるためには,分岐命令を少なくするようなプログラミングを行うと良いでしょう。
分岐命令によって,先読みした命令がムダになってしまったり,前の命令の演算結果を参照する必要が出てきてしまい,実行待ちが起こったりしてしまうことがあります。
パイプラインのクロック周波数を高くして,パイプラインのステージ数を増やした方式をスーパーパイプライン(super pipeline)といいます。
また,複数のパイプラインで並列に命令を処理できるようにしたものをスーパースカラ(superscalar)といいます。
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