東莞流水線:執(zhí)行指令的方式及流水線技術(shù)

東莞流水線:執(zhí)行指令的方式及流水線技術(shù)
  在低檔的CPU中，指令的執(zhí)行是串行的，簡單地說，就是執(zhí)行完了一條指令后，再執(zhí)行下一條指令，好比我們上面提到的那個加工廠在創(chuàng)業(yè)之初，只有一間小車間及孤軍奮戰(zhàn)的老板，那么，當(dāng)他接到一張訂單之后，他必然忙于完成訂單，而沒有能力去接第2張訂單。
  這樣接訂單→完成訂單→接訂單→……取指令→執(zhí)行指令→取指令→……是一個串行的過程。后來，老板發(fā)現(xiàn)接受訂單不費太多時間，而且他還有了一個幫工，他們可以相互獨立地工作，這樣，老板就在完成上張訂單產(chǎn)品的同時，接受下一張訂單的訂貨。
  這表現(xiàn)在CPU上就是取指令機構(gòu)與執(zhí)行指令機構(gòu)的分開，這樣從CPU整體來看，CPU在執(zhí)行上條指令的同時，又在并行地取下條指令。這在CPU技術(shù)上是一個質(zhì)的飛躍，它使得CPU從串行工作變?yōu)椴⑿泄ぷ鳎瑥亩哂辛肆魉€的雛型。
  CPU在完成了上面這一步之后，剩下的就是如何提高并行處理能力的問題了，CPU的設(shè)計者們從加工廠的裝配線得到啟發(fā)，將一條指令的執(zhí)行分解成了許多各不相同的多個工序__微指令，從而大大地簡化了指令的復(fù)雜度，簡化了邏輯設(shè)計，提高了速度。
  在具有流水線技術(shù)的CPU中，上條指令剛執(zhí)行完一道“工序”，馬上二條指令就加入了流水線中，開始執(zhí)行。很明顯，這種流水線技術(shù)要求有多個執(zhí)行單元，這在X86芯片中均得到了實現(xiàn)。