第五章 标量处理机

5.6.1 指令执行时序

  超标量超流水线处理机的指令执行时空图如图5.60所示,它在一个时钟周期内要发射指令m次,每次发射指令n条;因此,超标量超流水线处理机每个时钟周期总共要发射指令mn条。

  在图5.60中,每一个时钟周期分为3个流水线周期,每一个流水线周期发射3条指令。从图中可以看出,每个时钟周期能够发射并执行完成9条指令。因此,在理想情况下,超标量超流水线处理机执行程序的速度应该是超标量处理机和超流水线处理机执行程序速度的乘积。
  实际上,图5.60只是超标量超流水线处理机原理上的指令执行时空图。在实际的处理机中,IF、ID、EX和WR流水段还要再进一步细分,每个流水段要细分成多个流水级,有些流水段分成的流水级数可能多些,而有些流水段分成的流水级数少些,也的流水段可能不再细分。