流水線介紹說明

                                                                                                                                                     流水線介紹說明

借鑒了（le）工業流水線製（zhì）造的思想，現代（dài）CPU也采用了流水線設計。在工業製造（zào）中采用流水線可以提高單位時間的生產量；同樣在（zài）CPU中采用流水線設計也有助於（yú）提高CPU的（de）頻（pín）率。

流水線設計

配為例來解釋流（liú）水線的（de）工作方式。假設裝配一輛汽車需要4個步驟：1.衝壓：製作車身外殼和底盤等部件，2.焊（hàn）接：將衝壓（yā）成形後的各部件焊接成車身，3.塗裝（zhuāng）：將車身等主要部件（jiàn）清洗、化學處理、打磨、噴漆和烘幹（gàn），4.總裝：將各部件（包括發動機和向外采購的零部件）組裝成車；同時對應地需要衝壓、焊接、塗裝和總裝（zhuāng）四個工人。采用流水線的製造方式，同一時刻四輛汽車在裝配。如果不采用流水線，那麽第一輛汽車依次經過上述四個步驟裝（zhuāng）配完成之後，下一輛汽車才開始進行裝配，非常（cháng）早期的工業製造就是采用（yòng）的這種（zhǒng）原始的方式。未采用流水線的原始製造方式，同一時刻隻有（yǒu）一輛汽車在裝配。

不久之後就發現，某個時段中一輛汽（qì）車在進行裝配時，其它三個工人處於閑置狀態，顯然這是對資源的極大（dà）浪費！於是開始思考能有效利用（yòng）資源（yuán）的方法：在第一輛汽車經過衝壓進入（rù）焊接

工序的時候，立刻開始進行第二輛汽車的衝壓，而不是等到第一輛（liàng）汽（qì）車經過全部（bù）四個工（gōng）序後才開始。之後的每一輛（liàng）汽車都是在前一輛衝壓完畢後立刻進入衝（chōng）壓工序，這樣在後續生產中（zhōng）就能夠保證四個工人一直處於運行狀態，不會造成人員的閑置。這樣的（de）生產方式（shì）就好似流水川流不息，因此被稱為流水（shuǐ）線。

CPU的工（gōng）作也可以（yǐ）大致分（fèn）為指令的獲取、解碼、運算和結果的寫入四個步驟，采用流水線設計之後，指令（好比待裝配（pèi）的汽車）就（jiù）可以連續不斷地進行處理。在同（tóng）一個（gè）較（jiào）長的時間段內，顯然擁有流水線（xiàn）設計的CPU能夠處理更（gèng）多的指令

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