- 1.パイプライン
- 2.スーパーパイプライン
- 3.スーパースカラ
- 4.VLIW(Very Long Instruction Word)
- 5.マルチプロセッサ
- 6.プロセッサ高速化技術の違いの過去問を解いてみよう
1.パイプライン
「パイプライン」は元々、天然ガスなどの輸送路。
CPUにおけるパイプラインは不明
IntelのMPUでも当然のように採用されている。
パイプラインに関して過去問(H28年秋午前問11)では、「各命令のフェッチ,デコード,実行,演算結果の出力などの各段階を並列に処理する」とあります。
(H28年秋午前問8参照より)
2.スーパーパイプライン
パイプラインを強化するために、1サイクルの処理時間を短くする。
Pentium→Xeonでさらに強化
スーパーパイプラインに関して過去問では、「パイプラインを更に細分化することによって,高速化を図る方式である(H27春高度AM1問4)」とあります。
(H28年秋午前問8をもとに、筆者が改変)
3.スーパースカラ
複数のパイプラインを並列で処理
現在のMPUではすべて採用されている。
スカラ(scalar)は、正しくは「スケーラ」
「スケールの大きい人」などのスケールである。
スーパースカラに関して過去問では、「複数のパイプラインを用い,同時に複数の命令を実行可能にすることによって,高速化を図る方式である(H27春高度AM1問4)」、「命令を並列実行するためのアーキテクチヤであって,複数の命令を同時に実行するとき,命令を実行する演算器をハードウェアによって動的に割り当てる方式(H24秋高度AM1問4)」、「パイプラインを複数用意し,同時に複数の命令を実行する(H23秋SM午前2問19)」とあります。
(H28年秋午前問8参照より)
4.VLIW(Very Long Instruction Word)
英語の意味のまま。命令語長を長くして、1命令で複数の処理をできるようにする。
VLIWに関して過去問では、「命令語を長く取り,一つの命令で複数の機能ユニットを同時に制御することによって,高速化を図る方式である(H27春高度AM1問4)」とあります。
5.マルチプロセッサ
言葉のまま。プロセッサが複数。
ユニプロセッサ(CPUが一つ)では、いくらパイプライン制御などをしても限界がある。
6.プロセッサ高速化技術の違いの過去問を解いてみよう
(1)H28秋午前
問11 プロセッサの実行効率を上げるVLIWの説明はどれか。 ア 依存関係がない複数の命令を,プログラム中での出現順序とは異なる順序で一つずつ実行する。 イ 各命令のフェッチ,デコード,実行,演算結果の出力などの各段階を並列に処理する。 ウ 同時に実行可能な複数の命令をまとめて一つの命令として,同時に実行する。 エ 複数のパイプラインを用いて複数の命令を同時に実行させる。 |
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【正解】ウ
ア 依存関係がない複数の命令を,プログラム中での出現順序とは異なる順序で一つずつ実行する。⇒アウト・オブ・オーダー
イ 各命令のフェッチ,デコード,実行,演算結果の出力などの各段階を並列に処理する。⇒パイプライン
ウ 同時に実行可能な複数の命令をまとめて一つの命令として,同時に実行する。 ⇒VLIW
エ 複数のパイプラインを用いて複数の命令を同時に実行させる。 ⇒スーパ―スカラ
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