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1、3.14有一条静态多功能流水线由5段组成，加法用1、3、4、5段，乘法用1、2、5段，第3段的时间为2t,其余各段的时间均为At,而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水寄存器中。现要在该流水线上计算n4(A+B)，画出其时空图，并计算其吞吐率、加速比和效率。ii加法解：首先，应选择适合于流水线工作的算法。对于本题，应先计算A+B、A2+B2、A3+B3和A4+B4；再计算(A+B)X(A2+B2)和(A3+B3)X(A4+B4);然后求总的结果。其次，画出完成该计算的时空图，如图所示，图中阴影部分表示该段在工作。CXDBDB1B2B3B47TP=18At如果不用流水线，由于一次求
2、积2舊3厶t,一次求和需、t,则产生上述7个结果共需(4x5+3x3)t=2%t。所以加速比为：S=29At=1.61=简=1.61e=4x5+3x3=0322该流水线的效率可由阴影区的面积和5个段总时空区的面积的比值求得：5x183.15动态多功能流水线由6个功能段组成，如下图：其中，S1、S4、S5、S6组成乘法流水线，S1、S2、S3、S6组成加法流水线，各个功能段时间均为50ns,假设该流水线的输出结果可以直接返回输入端，而且设置有足够的缓冲寄存器，若方式用该流水计加法由图可见，它在18个厶t时间中，给出了7个结果。所以吞吐率为：(1) i=1乘法z5xiyiziiii画出时空图；计算
3、实际的吞吐率、加速比和效率解：机器一共要做10次乘法，4次加法。以最快的3.18在CRAY-1机器上，按照链接方式执行下述4条向量指令(括号中给出了相应功能部件的执行时间)，如果向量寄存器和功能部件之间的数据传送需要1拍，试求此链接流水线的通过时间是多少拍？如果向量长度为64，则需多少拍才能得到全部结果？V。-存储器(从存储器中取数：7拍)V2V0+V1(向量加：3拍)V3-V2F2158等待L.D的结果1S.DF4,0(R1)239等待ADD.D的结果1DADDIUR1,R1,#-8245等待ALU1BNER1,R2,Loop36等待DADDIU的结果2L.DF0,0(R1)4789等待BNE完成2ADD.DF4,F0jF241013等待L.D的结果2S.DF4,0(R1)5814等待ADD.D的结果2DADDIUR1,R1,#-85910等待ALU2BNER1,R2,Loop611等待DADDIU的结果3L.DF0,0(R1)7121314等待BNE完成3ADD.DF4,F0jF271518等待L.D的结果3S.DF4,0(R1)81319等待ADD.D的结果3DADDIUR1,R1,#-881415等待ALU3BNER1,R2,Loop916等待DADDIU的结果
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