计算机体系结构-hw3

计算机体系结构-hw3

Problem 1

• 1 / [(1-80%) + 0.8 / N]
• 1 / [(1-80%) + 0.8 / 8 + 8*0.5%]
• 1 / [(1-80%) + 0.8 / 8 + 3*0.5%]
• 1 / [(1-80%) + 0.8 / N + log2N * 0.5%]
• d/dN(1 / [(1-P%) + P% / N + log2N*0.5%]) = 0 取最大值的N，就是最高加速比的处理器数目

Problem 2

单周期处理器执行每条指令均需要一个时钟周期，CPI = 1

多周期处理器执行每条指令需要多个时钟周期，每条指令所需要的时钟周期数不同，CPI不固定。

流水线处理器执行每条指令也需要多个时钟周期，每条指令所需要的时钟周期数相同，CPI不固定。

• 2.1ns，每个阶段的最大值+流水线寄存器延迟
• CPI = 5 / 4
• 指令个数 * oldCPI * oldCycleTime / 指令个数 * newCPI * newCycleTime = 个数 * 1 * 7ns / 个数 * 1.25 * 2.1ns
• 无限个流水级，意味着每一个阶段所花的时钟周期趋近于0，不包括流水线寄存器延迟。
• 个数 * 1 * 7ns / 个数 * 1 * 0.1ns = 70
• 这里需要注意：分母的CPI并没有取成1.25，而是取成了1，因为这道题跟第二题无关。如果有关，可以将1->1.25

致谢

    [1] 以上图片来自于计算机体系结构刘珂老师的课程