電腦流水線

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電腦流水線是Intel首次在486晶片中開始使用的。流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。在CPU中由5—6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線，然後將一條X86指令分成5—6步後再由這些電路單元分別執行，這樣就能實現在一個CPU刻度完成一條指令，因此提高CPU的運算速度。經典奔騰每條整數流水線都分為四級流水，即指令預取、解碼、執行、寫回結果，浮點流水又分為八級流水。

CPU在完成了上面這一步之後，剩下的就是如何提高平行處理能力的問題了，CPU的設計者們從加工廠的裝配線得到啟發，將一條指令的執行分解成了許多各不相同的多個工序_微指令，從而極大地簡化了指令的複雜度，簡化了邏輯設計，提高了速度。在具有流水線技術的CPU中，上條指令剛執行完第一道“工序”，馬上第二條指令就加入了流水線中，開始執行。很明顯，這種流水線技術要求有多個執行單元，這在X86晶片中均得到了實現。

通過分支預測器可以避免控制衝突。在這裡處理器預測性地繼續運算，直到正式預測是正確為止。假如預測錯誤的話那麼在其中已經執行的指令要被推翻。尤其流水線非常長的處理器（比如英特爾的奔騰4或者IBM的PowerPC）在這種情況下要浪費許多時間。因此這些處理器擁有非常進階的分支預測技術，只有百分之一的分支預測會發生錯誤，其流水線需要清除。