Stage4_44_34_24_13_23_12111223134452356671457889679101025891043697108Time850ns
TP?nTpipeline?185(ns?1)
E?400?10850?8?1017?58.82% 2分
10、评分细则：10分/小题，评分细则分布在答案内容中。
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1、试题序号：592 2、题型：计算题 3、难度级别：3
4、知识点：三、流水线技术 5、分值：10
6、所需时间：15分钟
7、试题关键字：流水线技术 8、试题内容：
如果流水线有m段，各段的处理时间分别是ti（i=1，2，…，m），现在有n个任务需要完成，且每个任务均需流水线各段实现，请计算： 流水线完成这n个任务所需要的时间； 和非流水线实现相比，这n个任务流水实现的加速比是多少？加速比的峰值是多少？
9、答案内容： 解：（1）
Tpipeline??ti?(n?1)?tmax 2分
i?1m（2）
Tnopipeline?n??ti 4分
i?1mSpeedup?TnopipelineSpeedupmax?m?nTpipeline?n??tii?1m?t?(n?1)?tii?1mmaxm?n?1(n??m,Speedup?m)(ti?t0) 4分
10、评分细则：10分/小题，评分细则分布在答案内容中。
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1、试题序号：593 2、题型：计算题 3、难度级别：3
4、知识点：三、流水线技术 5、分值：10
6、所需时间：15分钟
7、试题关键字：流水线技术 8、试题内容：
一台非流水处理器A的工作时钟频率为25MHz，它的平均CPI为4，处理器B是A的改进型，它有一条5段的线性指令流水线。由于锁定电路延迟及时钟扭斜效应，它的工作时钟频率仅为20MHz。问：
(1)若在A和B两个处理器上执行含有100条指令的程序，则处理器B对A的加速比为多少?
(2)在执行上述程序时，计算A、B处理器各自的MIPS速率为多少? 9、答案内容：
解：(1)Ta=100*4/2.5E7=1.6E-5 秒
Tb=((5+100-1)×4/5)/2E7=4.16E-6 秒 ∴ Sp=Ta/tb=3.85 5分 (2)MIPSa=100/1.6E-5=6.25MIPS
MIPSb=100/4.16E-6=24.04MIPS 5分
10、评分细则：10分/小题，评分细则分布在答案内容中。
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1、试题序号：594 2、题型：计算题 3、难度级别：3
4、知识点：三、流水线技术 5、分值：10
6、所需时间：15分钟
7、试题关键字：流水线技术 8、试题内容：
一个由4段构成的双输入端的流水浮点加法器，每一段的延迟为10ns，输出可直接返回到输入端或把结果暂存到相应缓冲寄存器中。现若要将10个浮点数相加，问最少需用多少时间，要求画出相应的流水线工作的时空图。
9、答案内容：
解：根据题意，画出相应流水线时空图： 6分
所需最少时间：Tmin=17*10ns=170ns 4分
10、评分细则：10分/小题，评分细则分布在答案内容中。
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1、试题序号：595 2、题型：计算题 3、难度级别：4
4、知识点：三、流水线技术 5、分值：10
6、所需时间：15分钟 7、试题关键字： 8、试题内容：
若有一静态多功能流水线分为6段，如图所示，其中乘法流水线由1、2、3、6段组成，加法流水线由1、4、5、6段组成，通过每段所需时间如图所示。使用流水线时，要等某种功能(如加法)操作都处理完毕后才能转换成另种功能(如乘法)。若要计算：A×B=(a1+b1)×(a2+b2)×(a3+b3)，问：
(1)在上述流水方式下，完成A×B需要多少时间?画出时空图并计算此流水线的使用效率和吞吐率。
(2)与顺序运算方式相比，加速比为多少? 9、答案内容：
解：根据题意，画出的时空图为： 6分
（1）T=26τ
吞吐率：Tp=5/26τ
效率：E=（2*17）/（26*6）=21.79% 3分
（2）加速比：Sp=Tl/Tk=（6τ*3+8τ*2）/26τ=1.31 1分 10、评分细则：10分/小题，评分细则分布在答案内容中。
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1、试题序号：596 2、题型：计算题 3、难度级别：4
4、知识点：三、流水线技术 5、分值：10
6、所需时间：15分钟
7、试题关键字：流水线技术 8、试题内容：
在如下图所示的静态流水线上计算?AiBi，流水线的输出可以直接返回输入端
i?14或暂存于相应于的流水线寄存器中，试计算其吞吐率，加速比，效率。 9、答案内容：
解：该题解题步骤为：
(1) 确定适合于流水处理的计算过程。 (2) 画时空图 (3) 计算性能
(1) 确定适合于流水处理的计算过程为：3分
(2)根据所确定的计算过程，画出时空图 4分
(3) 根据时空图和流水线性能公式，计算性能 3分 故：吞吐率 TP＝7／(20△t)
加速比 S＝(34△t)／(20△t)＝1.7 效率 E＝(4×4＋3×6)／(8×20)＝0.21
10、评分细则：10分/小题，评分细则分布在答案内容中。
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1、试题序号：597 2、题型：计算题 3、难度级别：3
4、知识点：三、流水线技术 5、分值：10
6、所需时间：15分钟
7、试题关键字：流水线技术 8、试题内容：
假设各种分支所占指令数地百分比如下表所示：