最大数据传输率为:4B×50M=200MB/s 方案一:将时钟频率提高一倍; 方案二:将总线宽度提高一倍。
问答题假设有一段程序的核心模块中有五条分支指令,该模块将会被执行成千上万次,在其中一次执行过程中,五条分支指令的实际执行情况如下(T:Taken;N:notTaken)。分支指令1(B1):T–T–T。分支指令2(B2):N–N–N–N。分支指令3(B3):T–N–T–N–T–N。分支指令4(B4):T–T–T–N–T。分支指令5(B5):T–T–N–T–T–N–T。假定各个分支指令在每次模块执行过程中实际执行情况都一样,并且动态预测时,每个分支指令都有各自的预测表项,每次执行时的初始预测位都相同。请给出以下几种预测方案的预测准确率。 (1)静态预测,总是预测转移(Taken)。 (2)静态预测,总是预测不转移(notTaken)。 (3)一位动态预测,初始预测转移(Taken)。 (4)二位动态预测,初始预测弱转移(Taken)。
问答题假设数据通路中各主要功能单元的操作时间为:存储单元:200ps;ALU和加法器:100ps;寄存器堆读口或写口:50ps。程序中指令的组成比例为:取数25%、存数10%、ALU52%、分支11%、跳转2%。假设时钟周期取存储器存取时间的一半,MUX、控制单元、PC、扩展器和传输线路等的延迟都忽略不计,则下面的实现方式中,哪个更快?快多少? (1)单周期方式:每条指令在一个固定长度的时钟周期内完成; (2)多周期方式:每类指令时钟数:取数-7,存数-6,ALU-5,分支-4,跳转-4; (3)流水线方式:取指1、取指2、取数 译码、执行、存取1、存取2、写回7段流水线;没有结构冒险;数据冒险采用“转发”技术处理;load指令与后续各指令之间存在依赖关系的概率分别1 2、1 4、1 8、…;分支延迟损失时间片为2,预测准确率为75%;不考虑异常、中断和访问失效引起的流水线冒险。
问答题在一个采用“取指、译码 取数、执行、访存、写回”的五段流水线中,若检测结果是否为“零”的操作在执行阶段进行,则分支延迟损失时间片(即分支延迟槽)为多少?以下一段MIPS指令序列中,在考虑数据转发的情况下,哪些指令执行时会发生流水线阻塞?各需要阻塞几个时钟周期?
问答题假定在一个带转发功能的五段流水线中执行以下程序段,则可以怎样调整以下指令序列使其性能达到最好?
问答题在不带转发的五段流水线中执行该程序,其CPI为多少?