파이프라인 (Pipeline)

I. 성능 향상위한 병렬처리 기법, 파이프라인

가. 파이프라인의 개념

CPU 처리성능 향상을 위해 Instruction 처리 과정을 여러 단계로 세분화하는 병렬처리 기법

나. 파이프라인의 발전 단계

II. 파이프라인의 유형

– T: 명령어 실행 시간, k: 파이프라인 단계, N 실행 명령어 수

유형	개념도	특징/성능
파이프라인		– Micro Instruction 기반 병렬처리 – Pt = k + (N – 1)
슈퍼 파이프라인		– CPU Clock Degree 기반 파이프라인 – SPt = k + 1/n * (N – 1) n: CPU Clock degree (1 Clock 당 수행 횟수)
슈퍼 스칼라		– 다수 기능 유닛기반 파이프라인 중첩 – SSt = k + (N – m)/m m: 파이프라인 중첩 수
슈퍼 파이프라인 슈퍼 스칼라		– CPU Clock Degree기반 파이프라인 중첩 – SPSSt = k + (N – m)/(m * n)
VLIW (Explicitly Parallel Instruction Computing)		– 동시 수행 명령어를 컴파일러 수준으로 추출 – Instruction 압축
EPIC	– 컴파일러가 병렬성을 찾아내는 아키텍처 – HP와 Intel 공동개발 Intel Itanium (IA64)

– 파이프라인 기반 명령어 처리 시 병렬처리 특성으로 인한 구조적, 데이터, 제어 해저드에 따른 대응 필요