گھر > نمائش > مواد

مائکروچیکچرکچرل تصورات ہدایات پائپ لائننگ

Mar 09, 2019

سب سے پہلے اور سب سے طاقتور، کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے تکنیک ہدایات پائپ لائننگ کا استعمال ہے. ابتدائی پروسیسر ڈیزائن اگلے آگے منتقل کرنے سے پہلے ایک ہدایت کے لئے مندرجہ بالا تمام اقدامات کریں گے. سرکٹری کے بڑے حصوں کو کسی بھی قدم پر بیکار چھوڑ دیا گیا تھا؛ مثال کے طور پر، ہدایت ڈومیننگ سرکٹری نافذ کرنے اور اسی طرح کے دوران بیکار ہو جائے گا.


پائپیلنگ ایک ہی وقت میں پروسیسر کے ذریعہ ان کے راستے کو کام کرنے کی ہدایات کی اجازت دیتا ہے. اسی بنیادی مثال میں، پروسیسر کو ایک نیا ہدایات (مرحلہ 1) ڈوڈوڈ کرنا شروع ہو گا جب کہ آخری ایک نتائج کا انتظار کر رہا تھا. یہ ایک وقت میں "پرواز میں" ہونے کے لئے چار ہدایات کی اجازت دیتا ہے، جس میں پروسیسر کو تیز رفتار طور پر چار دفعہ نظر آتا ہے. اگرچہ کسی بھی ہدایت کو مکمل طور تک پورا کرنا ہوتا ہے (اب تک چار مرحلہ بھی موجود ہیں) CPU مجموعی طور پر "ریٹائر" ہدایات کو زیادہ تیزی سے پیش کرتا ہے.


RISC پائپ لائنوں کو چھوٹے پیمانے پر ہدایت کے عمل کے ہر مرحلے کو الگ الگ کرکے اور ایک ہی وقت میں ایک سائیکل لے کر تعمیر کرنے میں بہت آسان بناتا ہے. پروسیسر مجموعی طور پر ایک اسمبلی لائن فیشن میں چلتا ہے، ہدایات کے ساتھ ایک طرف آتے ہیں اور دوسرے نتائج کا نتیجہ رکھتے ہیں. کلاسک RISC پائپ لائن کی کم پیچیدگی کی وجہ سے، pipelined کور اور ایک ہدایت کیش ایک ہی سائز پر رکھ دیا جا سکتا ہے کہ دوسری صورت میں CISC ڈیزائن پر بنیادی طور پر فٹ ہو جائے گا. یہ حقیقی وجہ تھی کہ RISC تیزی سے تھا. ابتدائی ڈیزائن جیسے SPARC اور MIPS اکثر گھڑی رفتار اور قیمت پر انٹیل اور موٹرولا سی آئی ایس سی کے حل کے طور پر تیزی سے 10 گنا زائد بھاگ گیا.


پائپ لائنز کسی بھی ذریعہ RISC کے ڈیزائن تک محدود نہیں ہیں. 1986 تک سب سے اوپر کی لائن وییکس ایکسچینج (وییکس 8800) پہلی تجارتی MIPS اور SPARC ڈیزائنوں کو تھوڑا سا پیش گوئی کرنے والی ایک بہت پائپیلینڈ ڈیزائن تھا. زیادہ سے زیادہ جدید سی پی یوز (یہاں تک کہ سرایت شدہ سی پی یوز) اب پائپیلڈینٹ ہیں اور مائکروپیڈڈ سی پی یوز کو پائپ لائننگ کے ساتھ ہی صرف زیادہ تر علاقہ سے منسلک سراسر پروسیسرز میں نہیں دیکھا جاتا ہے. [مثال کے طور پر] بڑی سی آئی ایس سی مشینیں، VAX 8800 سے جدید Pentium 4 اور ایتھولن تک، مائکروکوڈ اور پائپ لائنز دونوں کے ساتھ لاگو کیا جاتا ہے. پائپ لائننگ اور کیشنگ میں بہتری والی دو اہم مائکروچیکچرکچر کی ترقی ہے جس میں سرکٹ ٹیکنالوجی کے ساتھ رفتار رکھنے کے لئے پروسیسر کی کارکردگی کو فعال کیا ہے جس پر ان کی بنیاد پر ہے.