概念#

将指令执行过程划分为不同的阶段，占用不同的资源，使得多条指令同时执行。

经典五段式划分#

FDEMW 译码阶段要取操作数

表示法#

• 执行过程图
• 时空图

指标#

• 吞吐率
• 加速比

冒险#

结构冒险#

• 停顿流水线，译码时对冒险进行分析，判断本条指令是否会造成结构冒险，如果会则让这条指令在译码阶段停住，直到某个周期该问题消失再让这条指令送往下一个流水段
• 设置独立的部件

数据冒险（RAW）#

• 停顿流水线，译码时对冒险进行分析，判断本条指令是否会造成数据冒险，如果会则让这条指令在译码阶段停住，直到某个周期该问题消失再让这条指令送往下一个流水段
• 旁路转发，把输出转发到流水线寄存器
• use-load不能靠转发实现，要停顿一个周期

控制冒险#

• 停顿流水线，在测试条件求完值之后才能确定走哪条分支
• 分支预测

高级流水线#

• 乱序发射
• 多发射
• 超流水线 增加流水线段数
• 超长指令字 由编译程序挖掘出指令间潜在的并行性，将多条能并行操作的指令组合成一条，具有多个操作码字段的超长指令字（可达几百位）

其他#

• 并行与并发