Tipik bir modern mikroişlemci boru hattı ne kadardır?

16

Boru hattı hakkında bazı şeyler öğrendim ama bunlar 4 aşamalı ve 5 aşamalıydı ve tipik olarak modern boru hattının uygulamada çok daha uzun ve daha karmaşık olduğunu düşünüyorum. Tipik boru hatları ne kadar sürer ve ne kadar artmasını bekleyebiliriz ve daha uzun boru hatları için performans kazançlarında azalan getirilere ulaşma noktası nerede?

hardware cpu computer-architecture

— Niklas
kaynak

1

Sanırım

— 20'lerde

26

Intel'in orijinal Pentium mimarisinde 5 boru hattı aşaması vardı. Aşama sayısı Prescott ailesinde 31'e ulaştı, ancak bundan sonra azaldı. Bugün, Core serisi II işlemcilerinde (i3, i5 ve i7), işlemci boru hattında 14 aşama vardır.

Microarchitecture   Pipeline stages
P5 (Pentium)             5
P6 (Pentium 3)          10
P6 (Pentium Pro)        14
NetBurst (Willamette)   20
NetBurst (Northwood)    20
NetBurst (Prescott)     31
NetBurst (Cedar Mill)   31
Core                    14
Bonnell                 16
Sandy Bridge            14
Silvermont              14 to 17
Haswell                 14
Skylake                 14
Kabylake                14

Prescott, selefine kıyasla performansta sadece mütevazı kazanımlar elde etti ve daha karmaşık tasarımı, performans kazanımlarına göre önemli ölçüde daha fazla güç gerektirdi. Prescott'un hayal kırıklığı yaratan performansına katkıda bulunan başka faktörler olmasına rağmen, boru hattı aşamalarının sayısının arttırılmasının nihayetinde azalan getiriler sağladığı açıktır.

Referanslar
Prescott
Boru Hatlarını Sınırlandırıyor Intel Mimari İşlemci Boru Hattı
Intel CPU Mikro Yapılarının Listesi
Mikroişlemci için Optimum Boru Hattı Derinliği

— Robert Harvey
kaynak

Son 4 yıldır güncelleme var mı?

— toasted_flakes

3

@toasted_flakes: Bonnell'den sonra Intel aşağı yukarı 14 boru hattı aşamasına (16 Getirme / Emekli ile) yerleşti. Bkz . Intel CPU Mikromimarileri Listesi .

— Robert Harvey

2

Skylake işlemcide ayrıca talimatların sıra dışı yürütülmesi için 224 giriş kuyruğu, artı 72'ye kadar olağanüstü yük için bir kuyruk ve 97 giriş zamanlayıcı kuyruğu vardır, böylece okunan bir talimattan emekliye alınan talimatın gecikmesi olabilir olmak muazzam Eğer birkaç yüz bağımlı bölünme talimatları takip yüz bağımlı yük talimatları, varsa demek. Ancak bu size çok fazla boru hattı aşamasının sahip olduğu dezavantajları vermez.

— gnasher729

8

Diğer modern işlemcilerle ilgili olarak:

7: 3 aşamaya kadar ARM (hala yaygın olarak kullanılan daha basit cihazlardır)
ARM 8-9: 5 aşama;
ARM 11: 8 aşama;
Korteks A7: 8-10 aşama;
Cortex A8: 13 aşama;
Korteks A15: 15-25 aşama.

Gönderen Wikipedia .

— 9000
kaynak