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總裝線廠家:流水線的生產步驟的介紹
一(yi)、什么是流水線技術
流(liu)水(shui)(shui)(shui)線(pipeline)技(ji)術(shu)是指在(zai)(zai)程(cheng)序執行(xing)(xing)時(shi)多條(tiao)指令重疊進行(xing)(xing)操(cao)作的(de)一(yi)(yi)種準并(bing)行(xing)(xing)處理(li)實(shi)現(xian)技(ji)術(shu)。流(liu)水(shui)(shui)(shui)線是Intel在(zai)(zai)486芯片中開始使用的(de)。流(liu)水(shui)(shui)(shui)線的(de)工(gong)作方式就像工(gong)業(ye)生產上的(de)裝配(pei)流(liu)水(shui)(shui)(shui)線。在(zai)(zai)CPU中由5—6個(ge)不(bu)同功能的(de)電路單(dan)(dan)元組(zu)成一(yi)(yi)條(tiao)指令處理(li)流(liu)水(shui)(shui)(shui)線,然后(hou)將(jiang)一(yi)(yi)條(tiao)X86指令分(fen)成5—6步后(hou)再(zai)由這些電路單(dan)(dan)元分(fen)別執行(xing)(xing),這樣就能實(shi)現(xian)在(zai)(zai)一(yi)(yi)個(ge)CPU時(shi)鐘周期完成一(yi)(yi)條(tiao)指令,因此(ci)提高CPU的(de)運算速度。經典每條(tiao)整數流(liu)水(shui)(shui)(shui)線都分(fen)為四級(ji)流(liu)水(shui)(shui)(shui),即取指令、譯碼(ma)、執行(xing)(xing)、寫回結果,浮(fu)點(dian)流(liu)水(shui)(shui)(shui)又分(fen)為八級(ji)流(liu)水(shui)(shui)(shui)。
二、流水線技術(shu)產生(sheng)背景
借鑒了工業流水線制造的思想,現代CPU也采用了流水線設計。在工業制造中采用流水線可以提高單位時間的生產量;同樣在CPU中采用流水線設計也有助于提高CPU的頻率。先以汽車裝配為例來解釋流水線的工作方式。假設裝配一輛汽車需要4個步驟:1.沖壓:制作車身外殼和底盤等部件,2.焊接:將沖壓成形后的各部件焊接成車身,3.涂裝:將車身等主要部件清洗、化學處理、打磨、噴漆和烘干,4.總裝:將各部件(包括發動機和向外采購的零部件)組裝成車;同時對應地需要沖壓、焊接、涂裝和總裝四個工人。采用全自動流水線設備的制造方式,同一時刻四輛汽車在裝配。如果不采用流水線,那么一輛汽車依次經過上述四個步驟裝配完成之后,下一輛汽車才開始進行裝配,早期的工業制造就是采用的這種原始的方式。未采用流水線的原始制造方式,同一時刻只有一輛汽車在裝配。