流水線設計思想

2021-10-24 09:45:32 字數 668 閱讀 5608

在硬體電路設計中,流水線設計思想是一種很重要的設計思想,這種思想是一種用面積換速度的思想,用更多的資源來實現高速。(面積就是需要的硬體數量,如觸發器的數量

顧名思義,流水線思想,就像工廠中的流水線一樣。假設是乙個手機組裝的流水線,乙個三個步驟:a,將電池裝入手機起來;b,將螢幕組裝起來;c,將外殼組裝起來。

在上面的三個步驟中,流水線的實現就是:a步驟實現後,將手機發往b,然後a繼續組裝電池,而不會等待c完成再組裝;b和c也是一樣。流水線思想就是自己完成自己的功能,不會等待。

這在硬體電路中就是一種並行的思想。

比如說乙個車間生產乙個產品需要5個步驟,每個步驟10天。如果不採用流水線思想,那麼生產乙個產品就需要50天,然後再開始從第乙個步驟開始。這樣以後的每個產品都需要50天

而如果採用流水點設計思想,當第乙個步驟生產完,開始第二個步驟的時候,第乙個步驟開始實現下乙個產品的第乙個步驟,後面的步驟一樣,就相當於每個步驟不等待。這樣第乙個產品需要50天,但是第二個產品再下乙個10天就能生產完。這樣,在第乙個產品後的產品相當於生產時間為10天相當於擁有非流水線的5倍效率

當然在硬體電路設計中,通常面積和速度是保持一定的平衡,一旦面積小,那麼速度一般會更慢;而速度一旦提高,面積就會增加。

流水線設計

流水線使用儲存器件將時鐘週期內關鍵路徑 最大組合延遲的路徑 分割開來,減少了關鍵路徑上各階段延遲並使迪娜路能以更高頻率工作。優點 提高了時鐘頻率,增加了各階段時鐘的計算能力 缺點 所有共享一條流水線的指令的階段和階段次序必須相同,例如 add 指令在儲存器階段什麼也不做 所有中間值必須在各週期鎖存 ...

流水線設計

在這裡記錄一下自己插流水的心得。最近是做了乙個補邊的模組,補完給卷積核做卷積運算。因為只用了乙個fifo還是怎麼樣,時序緊張了,就是大的行快取fifo的輸出接回去fifo的輸入,另一路接到另乙個輸出fifo上。因此插了一級暫存器,插的過程中發現兩個可能會矛盾的點。再加上之前梯度計算部分也涉及到了許多...

反壓流水線設計

當然,除了cpu,只要是乙個週期無法完成的功能,在效能優先的設計中,為了提高吞吐率,都可以採用流水線技術來對功能路徑進行切分,比如乘法器等。2流水線的stage劃分 我們知道,流水線的分割線是一組暫存器,這條分割線放在哪個位置完全由設計者決定。一般來說,劃分流水線的時候主要有以下三點考慮 如果流水線...