某计算机采用四段流水线执行指令,各段执行时间分别为T1=60ns、T2=50ns、T3=90ns、T4=80ns。若连续执行20条指令,则下列关于流水线效率的描述中,哪一项是正确的?
答案解析
核心考点:流水线加速比与效率计算
解题思路:
1. 非流水线执行时间:20 × (60+50+90+80) = 20×280 = 5600ns
2. 流水线时钟周期:max(60,50,90,80) = 90ns
3. 流水线执行时间:4×90 + (20-1)×90 = 360 + 1710 = 2070ns
4. 加速比 = 5600 / 2070 ≈ 2.705
5. 效率 = 加速比 / 4 ≈ 0.676
选项分析:
A. 错误。加速比约为2.7,效率约为0.68,与选项数值不符
B. 错误。效率0.875对应加速比3.5,但实际加速比不足3
C. 错误。理想情况下加速比为4,效率为1,但实际存在段间不平衡
D. 正确。加速比约为2.7,效率约为0.68,最接近选项D
易错点提醒:
- 流水线时钟周期由最长段决定
- 流水线建立时间和后续指令的间隔
- 加速比计算应考虑总执行时间比
- 效率是加速比除以流水线段数
正确答案:D