指令流水線

指令流水線是為提高處理器執行指令的效率，把一條指令的操作分成多個細小的步驟，每個步驟由專門的電路完成的方式。

基本介紹

• 中文名：指令流水線
• 外文名：Instruction pipeline
• 方法：分成多個細小的步驟
• 特點：每個步驟由專門的電路完成
• 步驟：取指、解碼、計算運算元地址

原理

舉個例子： 例如一條指令要執行要經過3個階段：取指令、解碼、執行，每個階段都要花費一個機器周期，如果沒有採用流水線技術，那么這條指令執行需要3個機器周期；如果採用了指令流水線技術，那么當這條指令完成“取指”後進入“解碼”的同時，下一條指令就可以進行“取指”了，這樣就提高了指令的執行效率。

步驟

指令步驟的並行。常見的六級流水線將指令流的處理過程劃分為取指(FO)、解碼(DI)、計算運算元地址(CO)、取運算元(FO)、執行指令(EI)、寫運算元(WO)等幾個並行處理的過程段。這就是指令6級流水時序。在這個流水線中，處理器有六個操作部件，同時對這六條指令進行加工，加快了程式的執行速度。目前，幾乎所有的高性能計算機都採用了指令流水線。