Pipeline

Introdução :

Na década de 70 surge uma nova técnica chamada pipeline, onde a execução das instruções é dividida em

várias fases consecutivas e o processador é organizado em estágios correspondentes para execução dessas

instruções. 

Pipeline é uma técnica de implementação de processadores que permite a sobreposição temporal de

diversas fases de execução de instruções. 

Analogia com uma lavandaria (sem a utilização de Pipeline)

Analogia com uma lavandaria (com a utilização de Pipeline)

 Divisão da Instrução em estágios

Formula : 

Tradicionalmente as instruções do MIPS são executadas até cinco passos:

1. Busca Instrução na memória;
2. Leitura dos registadores e descodificação de instruções;
3. Execução de operação ou cálculo de endereço;
4. Acesso a operando na memória;
5. Escrita do resultado em registador. 

Ordem de execução de programas:

Síntese final: 

Em suma, o pipeline melhora o desempenho por meio do aumento do throughput das instruções, ou seja, aumento o número de instruções executadas na unidade de tempo, e não pela diminuição do tempo de execução de uma instrução individual.

•  Speedup ideal é o número de estágios no pipeline.

•  Throughput (ou taxa de transferência) é a quantidade de dados transferidos de um lugar a outro, ou a quantidade de dados processados em um determinado espaço de tempo.

• Speedup potencial = número de estágios do pipeline.