在下列不同結構的處理機上執行6×6的矩陣乘法c=a×b，計算所需要的最短時間。只計算乘法指令和加法指令的執行時間，不計算取運算元、資料傳送和程式控制等指令的執行時間。加法部件和乘法部件的延遲時間都是3個時鐘週期，另外，加法指令和乘法指令還要經過"取指令"和"指令解碼"的時鐘週期，每個時鐘週期為20ns，c的初始值為"0"。各操作部件的輸出端有直接資料通路連線到有關操作部件的輸入端，在操作部件的輸出端設定有足夠容量的緩衝暫存器。如果處理機內只有乙個通用操作部件，採用順序方式執行指令，那麼所需要的時間為 (5) 。如果單流水線標量處理機，有一條兩個功能的靜態流水線，流水線每個功能段的延遲時間均為乙個時鐘週期，加法操作和乘法操作各經過3個功能段，那麼所需要的時間為 (6) 。
(5) a．105.6ms
(6) d．8040ns
解析： 要完成上面的矩陣乘法，需要完成的各種操作的數量：需要完成的乘法次數為6×6×6=216次。需要完成的加法次數為6×6×5=180次。下面分析處理機的結構會給效能帶來什麼樣的影響。1．順序執行時，每個乘法和加法指令都需要5個時鐘週期(取指令、指令分析、指令執行)，所以所需要的時間為：t=(216+180)×5×20ns =39600ns =39.6ms2．單流水線標量處理機，採用兩功能靜態流水線時，因為有足夠的緩衝暫存器，所以可以首先把所有的乘法計算完，並通過排程使加法流水線不出現停頓，所以所需要的時間為：t=t第一條指令進入流水線+t乘法+t加法=[2+(3+216-1)+3(3+180-1)]×20ns＝8040ns
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