5.有一条 5 个功能段的浮点加法器流水线,每个段的延迟时间均为 1△t,要求用尽可能短 的时间计算 F=A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8+A9+A10 画出流水线时空图,计算流水线的吞吐率、加速比和效率。
时间: 2023-08-13 16:07:46 浏览: 173
首先,将 F=A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8+A9+A10 转化为 F=((A1+A2)+(A3+A4)+(A5+A6)+(A7+A8)+(A9+A10))。
接着,根据题目描述,我们可以将浮点加法器流水线分为 5 个功能段,每个段的延迟时间均为 1△t。因此,我们可以将流水线划分为 5 个阶段,每个阶段包含 2 个浮点加法器。
下面是流水线的时空图:
```
t t+△t t+2△t t+3△t t+4△t
--------------------------------->
A1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
A2 | | 1 | 2 | 3 | 4 |
A3 | | | 1 | 2 | 3 |
A4 | | | | 1 | 2 |
A5 | | | | | 1 |
A6 | 1 | | | | |
A7 | | 1 | | | |
A8 | | | 1 | | |
A9 | | | | 1 | |
A10 | | | | | 1 |
F | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
```
其中,每个格子表示在该时间段内进行的操作。例如,在 t 时刻,A1 和 A6 同时进行,因为它们在第一个阶段中。
根据时空图,我们可以计算出每个阶段的延迟时间和吞吐率:
- 第一阶段:延迟时间为 1△t,吞吐率为 2。
- 第二阶段:延迟时间为 2△t,吞吐率为 2。
- 第三阶段:延迟时间为 3△t,吞吐率为 2。
- 第四阶段:延迟时间为 4△t,吞吐率为 2。
- 第五阶段:延迟时间为 5△t,吞吐率为 1。
因此,整个流水线的吞吐率为 1,延迟时间为 5△t。
加速比为加速前的处理器数量(即 1)与加速后的处理器数量(即 5)的比值,即 5。
效率为加速比与功能段数的比值,即 5/5=1。
综上所述,该流水线的吞吐率为 1,加速比为 5,效率为 1。