流水线(pipeline)技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。流水线是Intel**在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。
流水线功能繁杂,种类也非常多;如果按照处理级别来分类,流水线可以有操作部件级、指令级和处理机级;如果按照流水线可以完成的动作的数量来分类,又可以分为单功能和多功能流水线;如果按照流水线内部的功能部件的连接方式来分类,则有线性流水线和非线性流水线;按照可处理对象来分类,还可以有标量流水线和向量流水线。流水线的分类:
1、按处理级别分:
功能部件级:在实现较为复杂的运算时采用
指令级:将一条指令执行过程分为多个阶段
处理器间级:每个处理器完成其专门的任务。