Κεφάλαιο 3 | Ενότητα 3 | Επόμενο | Προηγούμενο | Λεξικό όρων


Επίδοση της καλωδιωμένης μονάδας ελέγχου

Όταν σχεδιάζουμε τη μονάδα ελέγχου ενός υπολογιστή, θέλουμε να ελαχιστοποιήσουμε το μέσο CPI, τον κύκλο ρολογιού, το ποσό του υλικού που προσδιορίζει τον έλεγχο και το χρόνο για την ανάπτυξη ενός σωστού ελεγκτή. Ελαχιστοποίηση του CPI σημαίνει ελάττωση του μέσου αριθμού καταστάσεων κατά την εκτέλεση μίας εντολής, αφού κάθε κύκλος ρολογιού αντιστοιχεί σε μία κατάσταση. Αυτό για παράδειγμα γίνεται κάνοντας αλλαγές στη δίοδο δεδομένων ώστε να συνδυαστούν ή να απομακρυνθούν καταστάσεις.

Παράδειγμα

Αν αλλάξουμε το υλικό έτσι ώστε ο PC να μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας στη διεύθυνση μνήμης χωρίς να πηγαίνει διαμέσου του MAR πρώτα, τότε θα πρέπει να καταργήσουμε την πρώτη κατάσταση στην οποία ο PC αντιγράφεται στο MAR. Εξοικονομείται έτσι ένας κύκλος ρολογιού για κάθε εντολή. Έτσι, αν η μέση τιμή του CPI ήταν αρχικά 7, με την αλλαγή αυτή θα κατέβαινε στο 6. Με την προϋπόθεση ότι δεν υπήρχε επίδραση στο χρόνο κύκλου ρολογιού, η αλλαγή θα έκανε τη μηχανή 17% ταχύτερη.


Σχήμα 3.3.4 - Τροποποίηση των βημάτων IF και ID εκτέλεσης μιας εντολής με δύο καταστάσεις. Παρατηρούμε ότι το πλήθος των καταστάσεων έχει μειωθεί κατά ένα.