コンピュータ

スーパーパイプラインとは

スーパーパイプライン

スーパーパイプライン(英:super-pipeline)とは、パイプラインを更に細分化することによって高速化を図る手法のことです。

パイプライン処理とは

パイプライン処理は、CPUなどのプロセッサの性能を向上させるための技術のひとつであり、複数の命令を並行して実行するための方式です。

命令を1つずつ順番に処理(逐次制御方式)していくと、1つの命令が終わるまで次の命令を処理できません。

そこで、1つの命令を複数の段階に分割(次の例では F:命令の取り出し、D:命令の解読、O:対象データの読み出し、E:命令実行、W:結果の書き込み)し、複数の命令を並行して実行します。これがパイプライン処理です。

パイプライン処理

上記図はパイプライン処理のイメージ例です。

命令1の「F:命令の取り出し」が終わったら、命令1は「D:命令の解読」の処理を行い、命令2は「F:命令の取り出し」の処理を行います。

このようにパイプライン処理は、1つの命令を複数の段階に分割するとこで待ち時間を無くし、全体の処理効率を高めることができる手法です。

スーパーパイプライン

スーパーパイプラインは、パイプライン処理の階段を更に細分化することによって高速化を図る手法のことです。

一般的なパイプライン処理の機構は5段階前後で構成されることが多いが、スーパーパイプラインは、より小さな処理単位に細分化され、10段階以上の工程に分解されます。

次の図はスーパーパイプラインのイメージ例です。(FをF1、F2、F3と細分化している)

スーパーパイプライン

パイプライン処理の階段を更に細分化することで、パイプライン処理の効率を更にアップさせることができます。


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