파이프라인 구조를 갖지 않는 CPU를 개선하여 4개의 파이프라인 스테이… | [9급 지방직 컴퓨터일반] 11년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[9급 지방직 컴퓨터일반] 11년 1회차
파이프라인 구조를 갖지 않는 CPU를 개선하여 4개의 파이프라인 스테이지(stage)를 갖는 CPU를 설계하였을 때, 얻을 수 있는 이상적인 성능향상은 최대 몇 배인가?
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해설
k단계 파이프라인의 이상적인 성능향상은 스테이지 수와 같은 배수이므로 4단계 설계에서는 최대 4배가 된다.
명령어 하나를 4개 단계로 나누면 매 클록마다 서로 다른 명령어 4개가 각 단계에서 겹쳐 실행된다. 해저드·단계 불균형·파이프라인 채우기 지연이 없다고 가정하면 처리율은 스테이지 수만큼 늘어난다.
- 1배는 파이프라인을 도입하지 않은 기존 CPU의 성능이다.
- 2배는 2단계 파이프라인의 이상적인 향상치이다.
- 16배는 스테이지 수를 제곱한 값으로, 단계 수와 성능향상의 선형 관계와 맞지 않는다.
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