违法和不良信息举报 联系客服
免费注册 登录

假定某计算机工程师想设计一个新CPU，一个典型程序的核心模块有一百万条指令，每条指令执行时间为100ps。实际流水线并不

题目
问答题
假定某计算机工程师想设计一个新CPU，一个典型程序的核心模块有一百万条指令，每条指令执行时间为100ps。实际流水线并不是理想的，流水段间数据传送会有额外开销。这些开销是否会影响指令执行时间（Instruction latency）和指令吞吐率（Instruction throughput）？
参考答案和解析
正确答案： 流水线段之间数据的传递产生的额外开销，使得一条指令的执行时间被延长，即影响Instruction latency；同时也拉长了每个流水段的执行时间，即影响Instruction throughput。
解析： 暂无解析
如果没有搜索结果或未解决您的问题，请直接 联系老师 获取答案。
相似问题和答案

第1题：

下面是关于Pentium 4微处理器中指令流水线的叙述，其中错误的是

A．有多条指令流水线

B．每条指令流水线有多级

C．每级流水线的执行时间需要多个时钟周期

D．采用指令流水线结构有利于提高微处理器的运算速度


正确答案：C
解析：本题考查指令流水线的相关概念。Pentium微处理器有两条指令流水线，分别是U-流水线和V-流水线，Pentium PRO、Pentium 2，Pentium 3，Pentium 4其指令流水线均为3条，选项A说法正确。Pentium 4微处理器的指令流水线级数由14级提高到20级，选项B说法正确。采用指令流水线操作后，每条指令实际执行需要几个时钟周期，但每一级指令都要在一个时钟周期内完成，选项C说法错误。采用指令流水线结构有利于提高微处理器的运算速度，选项D说法正确。正确答案为选项C。

第2题：

利用并行处理技术可以缩短计算机处理一个问题的时间，开发计算机系统的并行性措施有3类：(5)。流水线处理机属于(6)，某机采用4级流水线结构完成一条指令，每一级流水操作实际需要的时间为：取指令60ns，指令译码和取数40ns，运算70ns，送结果50ns。计算机执行一条程序需要100条基本指令，理想情况下流水线计算机需要(7)时间完成这段程序。

A．多处理机，多级存储器，中断系统

B．资源重复，资源共享，时间重叠

C．高速缓存，流水线结构，DMA

D．虚拟存储器RISC流水线结构


正确答案：B

第3题：

在采用微程序控制的计算机中,()。

A.每条指令由一条微指令来执行

B.每条指令由一段微程序来执行

C.每条微指令由一条机器指令来执行

D.每一段微程序由一条机器指令来执行


参考答案：B

第4题：

某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2 Δt )、分析指令(1Δt )、取操作数(3Δt )、运算(1Δt )和写回结果(2Δt ) 组成， 并分别用5 个子部件完成，该流水线的执行周期为（请作答此空） ；若连续向流水线输入10条指令，该流水线完成的时间为（ ）。

A.3Δt
B.1Δt
C.2Δt
D.7Δt

答案：A
解析：
流水线的执行周期为流水线执行时间最长的一段。10条指令使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+1Δt+2Δt）+（10-1）*3Δt=36Δt。

第5题：

某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(4△t)、分析指令( 2△t)、取操作数(6△t)、运算(2△t) , 写回结果(4△t)组成,并分别用5个子部件完成,该流水线的最大吞吐率为( ) ;若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为(请作答此空)。

A. 1:10
B. 2:1
C.5:2
D. 3:1

答案：C
解析：
最大吞吐率Tpmax =1/max (T1，... Ti，.. Tm)，而其中, m是流水线的段数,是特定过程段执行时间。加速比(S)定义:不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间比即为加速比。通常加速比大于1。(1) 使用流水线的时间T= (10-1) *6△t+(4+2+6+2+4) △t=72△t,指令条数=10。( 2 )不使用流水线的时间t0= ( 4+2+6+2+4) △t*10=180△t。加速比=90△t/36△t=5/2最大的时间段是3△t.因此最大吞吐率=1/3△t。

第6题：

具有指令流水线结构的CPU，一般情况下指令的执行时间主要取决于(66)。

A．执行指令的步骤

B．CPU有无等待状态

C．CPU的时钟周期

D．CPU内的Cache存储器大小


正确答案：C
解析：本题考查指令的执行时间。在流水线结构中，一般是把一条指令的执行过程分解成若干阶段，每个阶段都独立运行，而每个阶段的开始执行都是从一个时钟周期开始的，不同的执行阶段可能用的时钟周期不同。为了流水线处理的方便，我们一般都把占用时钟周期最多的执行阶段所用的时钟周期作为每个执行阶段的执行时间。比如，把一条指令的执行过程主要分解为取指令、分析、执行和写结果4个阶段。所用的时钟周期分别为2、3、4、2，那么，执行完这条指令所用的时间就是16个时钟周期。当然，CPU的时钟周期是不固定的，不同的机器可能不同。CPU的时钟周期长的机器处理一条指令用的时间就长。因此，执行指令的时间主要取决于CPU的时钟周期。

第7题：

某计算机系统采用5级流水线结构执行指令,设每条指令的执行由取指令( 2△t)、分析指令( 1△t)、取操作数(3△t)、运算(1△t).写回结果 (2△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空) ;若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为( ) 。


答案：B
解析：

第8题：

●设某流水线计算机主存的读／写时间为100ns，有一个指令和数据合一的Cache，已知该Cache的读/写时间为10ns，取指令的命中率为98％，取数的命中率为95％。在执行某类程序时，约有1／5指令需要存／取一个操作数。假设指令流水线在任何时候都不阻塞，则设置Cache后，每条指令的平均访存时间约为 (14) 。

(14) A．12ns

B．15 ns

C．18 ns

D．120ns


正确答案：B
【解析】该问题可以直接计算，有98％的取指令操作只需10ns，只有2％的取指令操作需要100ns。取指令操作数时95％只需10ns，只有5％的存／取操作数需要100ns，并且只有20％的指令需要存／取一个操作数。为此，列出设置Cache后，每条指令的平均访存时间的计算公式如下：100×0.02+10×0.98+0.2×0.05×100+0.2×0.95×10=14.7ns。

第9题：

某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(3△t)、分析指令(1△t)、取操作数(5△t)、运算(1△t)， 写回结果(2△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为( )。


答案：B
解析：
吞吐率：单位时间内流水线完成的任务数量。
最大吞吐率 =1/max（

），而其中，m是流水线的段数， 是特定过程段执行时间。

第10题：

使用 Cache 改善系统性能的依据是程序的局部性原理。程序中大部分指令是（请作答此空）的。设某计算机主存的读／写时间为 100ns，有一个指令和数据合一的 Cache，已知该 Cache的读／写时间为 10ns，取指令的命中率为 98%，取数的命中率为 95%。在执行某类程序时，约有 1/5 指令需要额外存／取一个操作数。假设指令流水线在任何时候都不阻塞，则设置 Cache 后，每条指令的平均读取时间约为（ ）ns。

A.12.3
B.14.7
C.23.4
D.26.3

答案：B
解析：
(100*2%+10*98%)+(100*5%+10*95%)*20%=14.7

更多相关问题
相关内容