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2007年03月30日
コンピュータの構成と設計（下）～5章6章を読了
コンピュータの構成と設計～ハードウエアとソフトウエアのインタフェース第3版 (下)
下巻を読み始め、現在6章まで読み終えました。ようやく半分といったところです。データパスの設計部分は、昔大学の授業で見て以来ですね。上巻までの内容と比べて、個人的にとっつきが悪く、理解に手間取ってしまいました。以下、備忘録代わりのまとめです。
5章
- データパスは、各機能ユニットと制御線を組み合わせたもの
- 各機能ユニット。状態論理要素(レジスタ書込みなど)と組合せ論理要素(ALUなど)がある
- 制御線の状態により、各機能ユニットの入力元などを変更できる
- 単一クロックサイクルのデータパスは、1命令を1クロックサイクルで実行する
- マルチサイクルのデータパスは、各命令をステップに分解し、その1ステップに1クロックサイクルを要して実行する。クロックサイクルが分かれることで、1命令中に同じ機能ユニットを複数回使える
6章
- パイプライン処理は、1命令を分割してステージ化する。1クロックサイクルで、1ステージを実行する
- パイプラインにより、1クロックサイクルの時間が短くなり、さらにスループットを上げることができる
- 各ステージは、命令フェッチ、命令デコード、命令実行、メモリアクセス、レジスタ書込み
- パイプライン化したがために、構造ハザード、分岐ハザードなどの問題が発生する
- 解決策として、ユニット間のバイパスの設定や、遅延分岐など
- 複数命令発行により１クロックサイクル中の命令数が増える
- 動的な複数命令発行プロセッサを、スーパースカラという
投稿者 bokupi : 2007年03月30日 23:56
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