โปรเซสเซอร์

โปรเซสเซอร์

ปี 1989 Intel ประกาศตัว 80486 ซึ่งเป็นซีพียูแบบ 32 บิต พร้อมเปิดตัวสิ่งที่เรียกว่า ”ไปป์ไลน์” (Pipeline)

ไปป์ไลน์ช่วยให้ซีพียูสามารถเฟ็ตช์คำสั่งเข้ามาทำงานได้หลาย ๆ คำสั่งในเวลาเดียวกันได้ โดยเอ็กซิคิวต์ในแต่ละคำสั่งในแต่ละสัญญาณนาฬิกา (Clock cycle)เรียกการทำงานแบบนี้ว่า “สเกลลาร์” (Scalar)

ปี 1993 ได้เปิดตัวซีพียูในยุคที่ 5 ที่เรียกว่า “Pentium” โดยนำไปป์ไลน์มาใส่ไว้ในซีพียูถึง 2 ตัว ทำงานแบบขนานพร้อม ๆ กัน โดยไม่ขึ้นต่อกัน ทำให้สามารถเอ็กซิคิวต์ได้ 2 คำสั่งใน 1 สัญญาณนาฬิกา

เรียกสถาปัตยกรรมนี้ว่า “ซุปเปอร์สเกลลาร์” (Superscalar)

องค์ประกอบของ cpu

(Pipeline)

ไปป์ไลน์ (Pipeline) คือการทำงานแบบคาบเกี่ยวกัน (overlap) โดยการแบ่งซีพียูออกเป็นส่วนย่อย ๆ แล้วแบ่งงานกันรับผิดชอบ

เดิมไปป์ไลน์เป็นเทคนิคของสถาปัตยกรรมแบบ RISC ต่อมานำมาใช้กับสถาปัตยกรรมแบบ CISC

แบ่งเป็นภาคหลัก ๆ คือ

ขั้นตอนการทำงานของ Pipeline

                ภาคเฟ็ตช์คำสั่ง หรือ Instruction Fetch ส่วนนี้จะทำหน้าที่รับคำสั่งใหม่ ๆ ทั้งจากหน่วยความจำหลัก หรือจาก Instruction Cache เข้ามา

                ภาคถอดรหัสคำสั่ง หรือ Instruction Decode ส่วนนี้จะทำหน้าที่แยกแยะคำสั่งต่าง ๆ ของ CISC

                ภาครับข้อมูล หรือ Get Operands  ส่วนนี้ทำหน้าที่รับข้อมูลที่จะใช้ในการเอ็กซิคิวต์เข้ามาเก็บไว้

                ภาคเอ็กซิคิวต์ หรือ Execute ส่วนนี้เป็นขั้นตอนที่ทำการเอ็กวิคิวต์ตามคำสั่งและโอเปอแรนด์ที่ได้รับมา

                ภาคเขียนผลลัพธ์ หรือ Write Result เมื่อทำการเอ็กซิคิวต์เสร็จเรียบร้อยแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้ก็จะนำไปเก็บไว้ในรีจิสเตอร์ หรือในแคช

ภาพการทำงานของ (Pipeline)