Segmentación de cauce
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La segmentación de cauce, también denominada pipeline, es una técnica empleada en el diseño de procesadores, basada en la división de la ejecución de las instrucciones en etapas, consiguiendo así que una instrucción empiece a ejecutarse antes de que hayan terminado las anteriores y, por tanto, que haya varias instrucciones procesándose simultáneamente.
Cada una de las etapas debe completar sus acciones en un ciclo de reloj, pasando sus resultados a la etapa siguiente y recibiéndolos de la anterior. Para eso es necesario almacenar los datos en registros intermedios. Cualquier valor que pueda ser necesario en una etapa posterior debe irse propagando a través de esos registros intermedios hasta que ya no sea necesario.
Para conseguir la segmentación es necesario que una instrucción utilice solamente una etapa en cada ciclo de ejecución.
Ya que todas las etapas deben de tardar lo mismo en su ejecución, el tiempo de ciclo será el de la etapa más lenta, más el del retardo provocado por la utilización de los registros intermedios. Comparando este esquema con el multiciclo, el tiempo de ciclo será más lento, pero el CPI (ciclos por instrucción) será menor, lo que provoca un aumento del rendimiento. Ya que si no tenemos en cuenta los riesgos estructurales (que pueden provocar paradas en el pipeline), tendríamos que en cada ciclo de reloj, termina de ejecutarse una instrucción (CPI=1).