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《大话处理器》连载——微架构(1) 顺溜的2级流水线

2018年05月07日 ⁄ 综合 ⁄ 共 674字 ⁄ 字号 评论关闭

        2009年央视有部热播大剧:《我的兄弟叫顺溜》。剧中顺溜是一个神枪手,里面有一个场景,当鬼子来袭击部队时,顺溜向团长建议,给自己配2个人装弹,自己专门负责打枪。

 

《我的兄弟叫顺溜》剧照

 

        从直观的思维来看,有人帮顺溜装弹,则顺溜有更多的时间来射杀鬼子,下面我们再更严格地从数学的角度来分析顺溜消灭鬼子的效率。

假设:

1.       顺溜枪法命中率100%,一枪毙命,装弹的人枪法太差,命中率几乎为0

2.       子弹射击流程:先上膛,再射击

3.       上膛需要花费5秒钟

4.       射击需要花费5秒钟

        从假设可知:如果顺溜采用原来的作战方案,即一人一枪,自己打自己的,射出一颗子弹需要10秒钟,那么1分钟顺溜可以消灭6个鬼子。

       我们再来看看顺溜提出的作战方案:顺溜在射击的同时,战友给另一支枪上膛,顺溜射击完后,立即拿起另一支枪射击,这样就给顺溜节省了上膛的时间,相当于顺溜5秒钟就完成一次射击,1分钟顺溜可以消灭12个鬼子。

       我们用图来描述这2种作战方案:

 

原始方案

 

顺溜的方案

 

        从顺溜方案的图上,我们可以看到:当顺溜在打出第一发子弹的同时,第二发子弹正在上膛,当顺溜在打出第二发子弹的同时,第三发子弹正在上膛,子弹就如同流水一样,在各个环节流动,最后一次流动到了小鬼子的身上,这个过程被形象的称为流水线。

        这种流水线的方案使得顺溜的射击效率提升了一倍,虽然浪费了另外的人给顺溜装弹,但是并不是每个人都是顺溜这样的神枪手,因此浪费专人上膛是完全值得的。

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