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流水線(xiàn)廠(chǎng)家：流水線(xiàn)的生產(chǎn)步驟的介紹
一、什么是流水線(xiàn)技術(shù)
流水線(xiàn)（pipeline）技術(shù)是指在程序執(zhí)行時(shí)多條指令重疊進(jìn)行操作的一種準(zhǔn)并行處理實(shí)現(xiàn)技術(shù)。流水線(xiàn)是Intel在486芯片中開(kāi)始使用的。流水線(xiàn)的工作方式就像工業(yè)生產(chǎn)上的裝配流水線(xiàn)。在CPU中由5—6個(gè)不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線(xiàn)，然后將一條X86指令分成5—6步后再由這些電路單元分別執(zhí)行，這樣就能實(shí)現(xiàn)在一個(gè)CPU時(shí)鐘周期完成一條指令，因此提高CPU的運(yùn)算速度。經(jīng)典奔騰每條整數(shù)流水線(xiàn)都分為四級(jí)流水，即取指令、譯碼、執(zhí)行、寫(xiě)回結(jié)果，浮點(diǎn)流水又分為八級(jí)流水。
二、流水線(xiàn)技術(shù)產(chǎn)生背景
借鑒了工業(yè)流水線(xiàn)制造的思想，現(xiàn)代CPU也采用了流水線(xiàn)設(shè)計(jì)。在工業(yè)制造中采用流水線(xiàn)可以提高單位時(shí)間的生產(chǎn)量；同樣在CPU中采用流水線(xiàn)設(shè)計(jì)也有助于提高CPU的頻率。先以汽車(chē)裝配為例來(lái)解釋流水線(xiàn)的工作方式。假設(shè)裝配一輛汽車(chē)需要4個(gè)步驟：1.沖壓：制作車(chē)身外殼和底盤(pán)等部件，2.焊接：將沖壓成形后的各部件焊接成車(chē)身，3.涂裝：將車(chē)身等主要部件清洗、化學(xué)處理、打磨、噴漆和烘干，4.總裝：將各部件（包括發(fā)動(dòng)機(jī)和向外采購(gòu)的零部件）組裝成車(chē)；同時(shí)對(duì)應(yīng)地需要沖壓、焊接、涂裝和總裝四個(gè)工人。采用流水線(xiàn)的制造方式，同一時(shí)刻四輛汽車(chē)在裝配。如果不采用流水線(xiàn)，那么一輛汽車(chē)依次經(jīng)過(guò)上述四個(gè)步驟裝配完成之后，下一輛汽車(chē)才開(kāi)始進(jìn)行裝配，早期的工業(yè)制造就是采用的這種原始的方式。未采用流水線(xiàn)的原始制造方式，同一時(shí)刻只有一輛汽車(chē)在裝配。
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