第五章 标量处理机

2、加速比
  完成同样一批任务,不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间之比称为流水线的加速比(Speedup ratio)。如果不使用流水线,即顺序执行所用的时间为T0,使用流水线的执行时间为,则流水线的加速比为:
                (5.14)
  这是计算流水线加速比的基本公式。
  如果流水线各个流水段的执行时间都相等,则一条k段流水线完成n个连续任务所需要的时间如(5.6)式所示。如果不使用流水线,即顺序执行这n个任务,则所需要的时间为:n k。因此,各个流水段执行时间均相等的一条k段流水线完成n个连续任务时的实际加速比为:
      (5.15)
  这种情况下的最大加速比为:
       (5.16)
  从(5.16)式中可以看出,当n>>k时,在线性流水线的各段执行时间均相等的情况下,流水线的最大加速比等于流水线的段数。
  当流水线的各个流水段的执行时间不相等时,一条k段线性流水线完成n个连续任务的实际加速比为:
   (5.17)