Як довго триває типовий сучасний мікропроцесорний трубопровід?

16

Я дізнався дещо про трубопроводи, але це були 4-х та 5-ступінчасті, і я думаю, що сучасні трубопроводи типові набагато довші та складніші на практиці. Як довго тривають типові трубопроводи і на скільки ми можемо очікувати, що вони збільшаться, і де сенс досягти зменшення прибутковості від підвищення продуктивності для довших трубопроводів?

hardware cpu computer-architecture

— Ніклас
джерело

1

Я думаю, ви можете очікувати, що вони будуть у 20-х, але моя пам’ять іржава

— aaronman

26

У своїй оригінальній архітектурі Pentium компанія Intel мала 5 конвеєрів. Кількість етапів досягла максимуму в 31 році в сім'ї Прескоттів, але зменшилася після цього. Сьогодні в процесорах Core Series II (i3, i5 та i7) в трубопроводі процесора є 14 етапів.

Microarchitecture   Pipeline stages
P5 (Pentium)             5
P6 (Pentium 3)          10
P6 (Pentium Pro)        14
NetBurst (Willamette)   20
NetBurst (Northwood)    20
NetBurst (Prescott)     31
NetBurst (Cedar Mill)   31
Core                    14
Bonnell                 16
Sandy Bridge            14
Silvermont              14 to 17
Haswell                 14
Skylake                 14
Kabylake                14

Прескотт домігся лише скромних надбавок у порівнянні зі своїм попередником, а його більш складна конструкція вимагала значно більшої потужності порівняно з підвищенням продуктивності. Незважаючи на те, що до невтішних показників Прескотта були й інші фактори, що сприяють, здається, що збільшення кількості стадій конвеєрного транспорту в кінцевому підсумку досягає зменшення прибутку.

Список літератури
Прескотт Просуває межі конвеєра
Інтерфейс архітектури процесора Intel Трубопровідний
список мікроархітектур процесора Intel
Оптимальна глибина трубопроводу для мікропроцесора

— Роберт Харві
джерело

Будь-яке оновлення за останні 4 роки?

— toasted_flakes

3

@toasted_flakes: Після Bonnell Intel більш-менш влаштувався на 14 конвеєрних етапах (16 з Fetch / Retire). Див. Перелік мікроархітектур процесора Intel .

— Роберт Харві

2

Процесор Skylake також має 224 вхідну чергу для виконання інструкцій поза замовленням, плюс чергу для до 72 непогашених навантажень, а також чергу чергового планувальника 97 записів, тому затримка від прочитаної інструкції до відкликаної інструкції може будьте величезними , скажіть, якщо у вас є сто залежних інструкцій щодо навантаження, а за ними кілька сотень інструкцій на залежне ділення. Але це не дає вам недоліків, які мають занадто багато ступенів трубопроводу.

— gnasher729

8

Щодо інших сучасних процесорів:

Озброєння до 7: 3 ступеня (все ще широко використовуються простіші пристрої)
АРМ 8-9: 5 ступенів;
ARM 11: 8 ступенів;
Кора А7: 8-10 стадій;
Кора А8: 13 стадій;
Кора А15: 15-25 етапів.

З Вікіпедії .

— 9000
джерело