吞吐率有关问题

吞吐率问题

某指令流水线由5段组成，各段所需要的时间如下图所示。

——> Δt ——>3Δt——>Δt——> 2Δt——>Δ t——>

连续输入10条指令时的吞吐率为（）。

A.10/70Δt

B.10/49Δt

C.10/35Δt

D.10/30Δt

分析：

要解此题，必须首先了解吞吐率的概念。教程上的解释是：吞吐率是指单位时间里流水线处理机流出的结果数。对指令而言，就是单位时间里执行的指令数。如果流水线的子过程所用的时间不一样，则吞吐率p应为最长子过程的倒数，即：

p=1/max{Δt₁，Δt₂，……，Δt_m}

本题说问的是连续输入10条指令时的吞吐率为多少？用如下图示解答此问题。

第一条指令：－( －－－)－(－－)－

第二条指令：－( －－－)－(－－)－

第三条指令：－( －－－)－(－－)－

因为是流水线，所以时间为3Δt的指令不能重叠，所以每隔3Δt时间开始一条指令，当第一条指令花费8Δt时间后，每隔3Δt完成一条指令，则第10条指令完成的时间是：8Δt+3Δt×9=35Δt。

流水线时间计算公式：一条指令所需时间+（指令条数-1）×时间最长的指令的一段。即8Δt+3Δt×9=35Δt。

吞吐率：指令条数除以流水线时间。即35Δt。