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PIPELINE

TEMA: PIPELINE

O pipelining é assim uma forma de obter uma alta performance ao "partir" o processamento de uma instrução numa série de estágios, que são ligados como as estações numa linha de montagem. Esta linha de montagem para processamento de instruções tem o nome de pipelining. À medida que as instruções fluem ao longo do pipeline, o hardware em cada estágio realiza algum processamento, até que as instruções, que deixam o pipeline são completamente processadas. A alta performance é obtida pelo paralelismo no processamento das várias instruções ao mesmo tempo, cada uma em diferentes estágios do pipeline.
É assim uma técnica fundamental de processamento que, sendo inicialmente introduzida nas arquiteturas RISC, estendeu-se às CISC, estando hoje presente, por exemplo, nos processadores Intel Pentium.

PROCESSAMENTO DE INSTRUÇÕES PIPELINE

- Estágios pipeline são mostrados de cima para baixo, na ordem em que as instruções os atravessam.
- As instruções são listadas na ordem em que são trazidas da memória.
- A ordem das instruções no pipeline é inversa àquela em que são normalmente listadas.
- Cada instrução leva cinco períodos para completar.
- Uma instrução é completada a cada período do relógio.
Características de projeto de um processador pipeline:
Memória deve operar em um ciclo:
- Isto pode ser obtido com memórias caras, mas geralmente é feito via cache.

PROBLEMAS COM O PIPELINING E AS SOLUÇÕES ENCONTRADAS

O pipelining tem demonstrado permitir um melhoramento tão significativo no desempenho dos sistemas (num número n de estágios, não sendo n muito elevado, crê-se que corresponde a um tempo de execução n vezes mais rápido) que o cepticismo que o acompanhou, na altura da sua implementação nas primeiras máquinas, teve de ser abandonado, sendo utilizado nos dias de hoje na maioria das máquinas. Esse cepticismo deveu-se, e deve-se, ao facto de o pipelining implicar alguns problemas que impossibilitam à máquina, em certas