http://www.ic.uff.b/~boa/fac! 1

Ana, Buno, Cala, Luiz tê oupa uja a lavaa, caa, obaa guaaa Lavaoa lva 30 inuto Scaoa lva 30 inuto Doba lva 30 inuto Guaa lva 30 inuto A B C D 2

6 PM 7 8 9 10 11 12 1 2 AM O T a f a A B C D 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Tpo Poco quncial lavag lva oito hoa paa o quato Quanto tpo lvaia, utilizano- piplining? 3

12 2 AM 6 PM 7 8 9 10 11 1 O A 30 30 30 30 30 30 30 Tpo T a f a B C D Utilizano- a técnica piplin cono- 3,5 hoa no poco lavag! 4

O T a f a 6 PM 7 8 9 Tpo 30 30 30 30 30 30 30 A B C D Piplining não ajua a lhoa a latência ua ativia, a aunta o thoughput Váia tafa opano paallo utiliza cuo ivo Aclação potncial = Núo tágio pip Taxa piplin liitaa plo tágio ai lnto Dquilíbio na uação o tágio uz a aclação Tpo paa nch o piplin paa vaziá-lo uz a aclação Po paa po pnência 5

BI: Buca a intução 0 M u x 1 DI: Dcoificação/ Litua o banco gitao EX: Excução/ Cálculo o nço MEM: Aco à óia ER: Ecita no banco gitao 4 o a o Rgitao S h i f t l f t 2 o a o Rultao a oa P C Enço Intução Móia Intuçõ Rg a lio #1 Rg a lio #2 Rg a cito 1 6 Dao lio #1 Dao lio #2 Ext. inal 3 2 0 M u x 1 UAL Zo Rultao a UAL Enço Dao lio Móia Dao Dao a cito 1 M u x 0 6

Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Loa Buca Rg/Dc UAL M Rg Buca: Buca a intução a óia intuçõ Rg/Dc: Litua o() gitao() coificação a Intução UAL: Calcula o nço a óia ao M: Lê ao a óia ao Rg: Ecv o ao no banco gitao 7

O xcução o pogaa ( intuçõ) l w 0 1 10 0 l w 0 2 20 0 Tpo Buca 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 UAL Aco ao ao 8 n Buca UAL Aco ao ao l w 0 3 300 8 n Buca 8 n... O xcução Tpo o pogaa ( intuçõ) l w 0 1 100 l w 0 2 200 l w 0 3 300 Buca 2 n 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 Buca UAL Aco ao ao UAL Aco ao ao Aco ao 2 n Buca UAL ao 2 n 2 n 2 n 2 n 2 n 8

Ciclo 1 Clk Iplntação Monociclo: Ciclo2 Loa Sto Wat Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6 Ciclo 7 Ciclo 8 Ciclo 9 Ciclo 10 Clk Iplntação Piplin: Loa Buca Rg Exc M Ec Sto Buca Rg Exc M Ec Tipo R Buca Rg Exc M Ec 9

Suponha qu vão xcutaa 100 intuçõ Máquina onociclo 1 ciclo lógio t uação 45 n 45 n/ciclo 1 CPI x 100 int = 4500 n Máquina ial piplin 1 ciclo lógio t uação 10 n caa tágio piplin utiliza u ciclo lógio 5 1 ciclo + (1 ciclo (100 int -1)) = 50 n + 99 10 n = 1040 n 10

Tpo ( ciclo clock) O C C 1 C C 2 C C 3 C C 4 C C 5 C C 6 C C 7 xcução o pogaa ( intuçõ) l w $ 1, 100 ( $ 0 ) MI A L U MD l w $ 2, 2 0 0 ( $ 0 ) MI A L U MD l w $ 3, 3 0 0 ( $ 0 ) MI A L U MD 11

O I n t. Int 0 Int 1 Int 2 Int 3 Int 4 Tpo (ciclo clock) 12

Conflito tutuai: tntativa utiliza o o cuo oo ifnt ao o tpo Ex.: lavaoa/caoa cobinaa, ou poa qu oba ocupaa co outa ativia (lavano panla) ua óia, não poia t aco à intução iultâno co ao 13

Tpo (ciclo clock) O I n t. Loa Int 1 Int 2 Int 3 Int 4 Mi Rg M Rg Dtcção fácil n cao! 14

Conflito contol: tntativa toa ua cião ant qu a conição ja avaliaa Ex.: lava unifo ti futbol pcia ab quantia abão; pcia pa a caoa paa coloca póxio unifo intuçõ vio 15

Paaa: pa até cião ta claa O I n t A Bq Loa Tpo (ciclo clock) Mi Rg M Rg 16

Pição: colh ua ição tona aa O I n t pição não xcutaa A Bq Loa Cto - 50% o tpo Tpo (ciclo clock) Mi Rg M Rg 17

Conflito ao: tntativa utiliza u it ant ta ponto Ex.: ua ia na caoa outa na lavaoa; não po oba intução pn ultao a intução antio, aina no piplin 18

a 2 3 1 ai 1 4 100 19

O Tpo (ciclo clock) BI ID/RF EX MEM REG a 2 3 1 ai 1 4 100 I n t 20

Aiantanto (fowaing) o ultao u tágio paa outo O Tpo (ciclo clock) a 2 3 1 ai 1 4 100 BI ID/RF EX MEM ER I n t 21