Her Tür Bilginin Adresi Her Tür Bilginin Adresi
PIPELINE BORU HATTI MİMARİSİ
Zamanı kısaltarak toplam işi arttıran, toplu komutların daha hızlı çalışmasını sağlayan günümüzde daha hızlı işlemci tasarımında kullanılan önemli bir yöntemdir. Saat vuruşlarıyla yürütülür. Her saat vuruşunda bir komut girer, bir komut çıkar. Boru hattı işlemcinin komut döngü süresini azaltır bundan dolayı da birim döngü zamanına düşen komut sayısı artar. Tek bir komutun işini değil toplu komutların işlerini hızlandırır. Asıl amacı saat sıklığını artırarak başarımı artırmaktır.
BORU HATTI MİMARİSİ İŞLEM AŞAMALARI
İşlemciler mantık ve flip-floplardan oluşmaktadır. Saat vuruşu geldiğinde, flip-floplar yeni değerlerini alırlar sonra kodları çözüp yapmaları gereken şeyi yapmaları için belli bir süre gerekir. Bir sonraki saat vuruşu geldiğinde, flip-floplar tekrar kendi değerlerini alırlar ve bu böyle devam eder. Mantık yürütülmesini ufak bölümlere bölüp aralarına flip-floplar koyarsak, veri çıkışımızdaki gecikme azalmış olur. Saat vuruş zamanını azalma nedeni de budur. Boru hattı kullanımında komutlar arası aşama farklılıkları görülmektedir.
- Getir: Buyruklar, buyruk belleklerinden getirilir.
- Oku/Çöz: İşlenenler okunur ve buyruk belleklerinden getirilen buyruklar çözülür.
- Yürüt: Bellek adresleri hesaplanır.
- Bellek: Veriler, veri belleklerinden okunur.
- Yaz: Elde edilen sonuçlar yazmaç öbeğine yazılır.
BORU HATTI MİMARİSİNİN HIZINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER
- Boru hattında aşama sayısının fazlalılığı hızı azaltır.
- Boru hattında aşama sayısı uzunluğunun sabit veya değişken olması hızı etkiler.
- Komut bağımlılıkları hızı etkiler.
- Hattın dolma/boşalma süreleri hızı etkiler.
BORU HATTI MİMARİSİNİN AVANTAJLARI
- İşlemcinin döngü zamanını azaltır, böylece komut genişliğini birçok durumda arttırır.
- Toplu komut işlemlerinde çevrim zamanı azalır. Bu durumda yürütme zamanı azaltılmış olur. Bu da başarımı artırır.
- Kullanılmayan kaynakların boş kalmasını engeller. Kaynakların verimli kullanılmasını sağlar.
BORU HATTI MİMARİSİNİN DEZAVANTAJLARI
- Yapı Sorunları : Aynı kaynak birden fazla kez kullanılmak istenirse bu sorun yaşanır. Sorun bekleyerek çözülebilir.
- Denetim Sorunları : Dallanma komutlarıyla ilgilidir. Koşullar belli olmadan karar verilirse gerçekleşir. Çözüm olarak dallanma kararı verilmeden önce yürütüm durdurulur ve karar belli olana kadar beklenir. Bir başka çözüm yolu da; kararı tahmin edip ona göre işlemi devam ettirmek, eğer karar hatalıysa geri dönüp tekrar denemektir.
- Veri Sorunları : İşi bitmeyen verinin kullanılmak istenmesiyle bu sorun oluşur. İşlemin durdurulup beklenmesi ile çözümlenebilir.
İyi Çalışmalar. Kolay Gelsin..
