Quanto tempo demora para executar 3 instruções em um processador com um pipeline de 5 estágios? Considere que cada estágio do pipeline precisa de 2ns para funcionar, com exceção do primeiro estágio que precisa de 1 ns para funcionar.

Passo 1

O enunciado pede para descobrir quanto tempo leva para executar 3 instruções em um processador pipeline de 5 estágios, onde cada estágio leva 2 ns, exceto o primeiro que leva 1 ns. O conteúdo aqui é arquitetura de computadores, mais especificamente cálculo de tempo em pipelines sincronizados.

Passo 2

Em pipelines síncronos, o período de clock (tempo de ciclo) é ditado pelo estágio mais lento. Como temos um estágio de 2 ns (e nenhum maior), o tempo de ciclo do pipeline será
Tciclo = 2,ns

Passo 3

O número de ciclos necessários para completar N instruções em um pipeline de profundidade k é dado por
Ciclos = k + N - 1
Aqui, k = 5 estágios e N = 3 instruções. Logo,
Ciclos = 5 + 3 - 1 = 7

Passo 4

Basta então multiplicar o número de ciclos pelo tempo de ciclo:
Ttotal = Ciclos times Tciclo = 7 times 2,ns = 14,ns

Resposta

14 ns

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