Quanto tempo demora para executar 12 instruções em um processador com um pipeline de 6 estágios? Considere que cada estágio do pipeline precisa de 3ns para funcionar.

Passo 1

A questão pede para descobrir quanto tempo leva para processar 12 instruções em um pipeline de 6 estágios, sabendo que cada estágio demora 3 ns. O conteúdo aqui é desempenho de pipeline e vamos precisar usar a ideia de preenchimento do pipeline (latência) e da taxa de emissão de instruções (throughput).

Passo 2

Em um pipeline ideal, cada estágio equivale a um ciclo de clock e o tempo de ciclo é dado pelo estágio mais lento. Para processar N instruções em k estágios sem bolhas ou atrasos, o pipeline leva k ciclos para ficar cheio e depois entrega uma instrução por ciclo.

Passo 3

O número total de ciclos necessários é dado por:
ciclos = k + (N - 1) = 6 + (12 - 1) = 17

Passo 4

Como cada ciclo dura 3 ns, o tempo total é:
T = ciclos times tempo de ciclo = 17 times 3 ns = 51 ns

Resposta

51 ns

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