指令流水线

原理

为提高处理器执行指令的效率，把一条指令的操作分成多个细小的步骤，每个步骤由专门的电路完成。举个例子： 例如一条指令要执行要经过3个阶段：取指令、译码、执行，每个阶段都要花费一个时钟周期，如果没有采用流水线技术，那么这条指令执行需要3个时钟周期；如果采用了指令流水线技术，那么当这条指令完成“取指”后进入“译码”的同时，下一条指令就可以进行“取指”了，这样就提高的指令的执行效率。

指令步骤的并行。将指令流的处理过程划分为取指、译码、计算操作数地址、取操作数、执行指令、写操作数等几个并行处理的过程段。这就是指令6级流水时序。在这个流水线中，处理器有六个操作部件，同时对这六条指令进行加工，加快了程序的执行速度。目前，几乎所有的高性能计算机都采用了指令流水线。