[1004jonghee] 파이프라인방식

파이프라인방식

[ pipelined architecture  ]

 

컴퓨터에서 병렬처리를 위한 시스템 설계 방식.

하나의 프로세서를 서로 다른 기능을 가진 여러 개의 서브프로세서로 나누어 각각의 서브프로세서가 동시에 다른 데이터를 처리하도록 설계하는 방식이다. 컴퓨터 명령어는 일반적으로 인출과 분석·내용인출·수행의 4단계를 거치는데, 이 방식을 적용하지 않으면 컴퓨터 프로세서가 명령어들을 입력된 순서대로 하나씩 단계에 다라 처리할 수밖에 없다. 그러나 이 방식에서는 명령어를 병렬처리할 수 있으므로 처리속도를 높일 수 있다.

하나의 명령어가 4단계를 거쳐 완료되는 데에 소요되는 시간을 명령어 사이클이라고 하며, 각각의 단계에 소요되는 시간을 파이프라인 사이클이라고 한다. 파이프라인 사이클을 일정하게 하면 각 단계들을 동기적으로 동작시킬 수가 있으므로 제어하기가 간편하다. 파이프라인 사이클을 같도록 설계하려면 시간이 가장 많이 소요되는 단계를 기준으로 삼는다. 파이프라인 사이클이 일정하지 않을 수도 있는데, 이때는 각 단계 사이에 버퍼를 두어 비동기식으로 동작이 계속 이루어지게 한다.

명령어 파이프라인과 연산 파이프라인 두 종류로 나누기도 하는데, 명령어 파이프라인은 명령어가 프로세서를 통해 움직이는 단계를 의미한다. 여기에는 인출과 버퍼 저장·실행을 포함한다. 이에 비해 연산 파이프라인은 나뉘어지고 중복해서 수행될 수 있는 산술 연산의 일부를 의미한다. 한편, 파이프라인은 메모리 단계에 따라 여러 장소로 데이터를 옮기는 메모리 콘트롤러에도 적용된다.

 

 

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