Статические конвейеры

Статический конвейер – это такой конвейер, в котором на протяжении некоторого периода времени повторно вычисляется одна и та же функция, но с различными данными. Тогда производительность конвейера определяется просто темпом инициации (или средней латентностью), соответствующей таблице занятости и стратегии управления.

Последовательность латентностей представляет собой перечень латентностей между последовательностями инициациями и записывается как серия латентностей, заключенных в угловые скобки, например, <3,8,3,8,..>.

Если последовательность латентностей состоит из некоторой периодически повторяющей последовательности, в этом случае имеем цикл латентностей. Он записывается как серия латентностей и заключается в круглые скобки, например, (3,8).

Период цикла – сумма входящих в него латентностей. Средняя латентность цикла – это период делений на число латентности в цикле, который представляет собой время между инициациями в этом цикле. Аналогично, средняя латентность последовательности определяется как время от начала одной инициации до конца последней, деленное на число инициаций.

Последовательность латентностей допустима, если в процессе всех ее инициаций столкновений не возникает. Правильная стратегия управления должна генерировать только допустимые последовательности.

Минимальная достижимая латентность.

Наименьшей средней латентностью (MAL) называется такая латентность, которую можно достичь на любой из допустимых последовательностей латентностей. Нижнюю границу для MAL можно определить по таблице занятости.

Лемма. Для любого конвейера со статической конфигурацией, реализующего некоторую таблицу занятости MAL ≥ максимального числа меток в любой строке этой таблицы.

MAL ≥ maxN(i) ma

Пусть темп инициаций на протяжении длительности времени t равен r инициаций в единицу времени t, и пусть число меток в i-ой строке равно N(i). Тогда показатель использования i ступени равен r N(i). Так как никакой показатель использования не может превышать 100 %, то r N(i) ≤ 1. Поэтому r ≤ 1/(maxN(i)), а так как средняя латентность величина обратная r, то она больше maxN(i), то есть:

Таблица занятости А имеет 3 метки в строках 2 и 3. Следовательно, ее MAL по меньшей мере равна 3. Но такая нижняя граница не всегда достигается из-за столкновений.

Дата добавления: 2014-12-26