Quanto tempo dura um pipeline moderno típico de microprocessador?

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Aprendi um pouco sobre pipelining, mas esses eram de quatro e cinco estágios e acho que o pipelining moderno típico é muito mais longo e mais complicado na prática. Quanto tempo duram os pipelines típicos e quanto podemos esperar que eles aumentem e onde é o ponto de alcançar retornos de diminshing nos ganhos de desempenho para os pipelines mais longos?

hardware cpu computer-architecture

— Niklas
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Eu acho que você pode esperar que eles sejam na década de 20, mas minha memória está enferrujado

— aaronman

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A Intel tinha 5 estágios de pipeline em sua arquitetura Pentium original. O número de estágios atingiu o pico de 31 na família Prescott, mas diminuiu depois disso. Hoje, nos processadores Core série II (i3, i5 e i7), há 14 estágios no pipeline do processador.

Microarchitecture   Pipeline stages
P5 (Pentium)             5
P6 (Pentium 3)          10
P6 (Pentium Pro)        14
NetBurst (Willamette)   20
NetBurst (Northwood)    20
NetBurst (Prescott)     31
NetBurst (Cedar Mill)   31
Core                    14
Bonnell                 16
Sandy Bridge            14
Silvermont              14 to 17
Haswell                 14
Skylake                 14
Kabylake                14

O Prescott obteve apenas ganhos modestos de desempenho em relação ao seu antecessor, e seu design mais complexo exigiu substancialmente mais energia em relação aos ganhos de desempenho. Embora houvesse outros fatores contribuintes para o desempenho decepcionante de Prescott, parece claro que o aumento do número de estágios de pipelining acaba obtendo retornos decrescentes.

Referências
Prescott ultrapassa limites de pipelining
A
lista de pipeline de processadores de arquitetura Intel de microarquiteturas de CPU Intel
A profundidade ideal de pipeline para um microprocessador

— Robert Harvey
fonte

Alguma atualização nos últimos 4 anos?

— precisa saber é o seguinte

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@toasted_flakes: Depois da Bonnell, a Intel se estabeleceu mais ou menos em 14 estágios de pipeline (16 com Buscar / Desativar). Consulte a lista de microarquiteturas de CPU Intel .

— Robert Harvey

2

Um processador Skylake também possui uma fila de 224 entradas para execução fora de ordem das instruções, além de uma fila para até 72 cargas pendentes, além de uma fila do agendador de 97 entradas, para que o atraso de uma instrução sendo lida para a instrução que está sendo aposentada possa seja enorme , digamos, se você tiver cem instruções de carga dependentes, seguidas por algumas centenas de instruções de divisão dependente. Mas isso não oferece as desvantagens que muitos estágios do pipeline têm.

— gnasher729

8

Em relação a outros processadores modernos:

ARM até 7: 3 estágios (ainda amplamente utilizado são dispositivos mais simples)
BRAÇO 8-9: 5 estágios;
BRAÇO 11: 8 estágios;
Cortex A7: 8-10 estágios;
Cortex A8: 13 estágios;
Cortex A15: 15-25 estágios.

Da Wikipedia .

— 9000
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