處理器MIPS架構(gòu)的知識(shí)您都知道么？沒(méi)關(guān)系這篇文章告訴你

當(dāng)今處理器一共有三個(gè)最強(qiáng)大的架構(gòu)，其中之一是以intel和AMD為代表的x86架構(gòu)，另外一個(gè)是手機(jī)，平板處理器所使用的ARM架構(gòu)，最后一個(gè)便是我國(guó)龍芯處理器所選擇的MIPS架構(gòu)。這三大處理器架構(gòu)中，x86和ARM是商業(yè)化進(jìn)程最為優(yōu)秀的兩大架構(gòu)。也正是因?yàn)檫@兩大架構(gòu)的商業(yè)化進(jìn)程太為出色，所以我國(guó)的龍芯處理器才被很多人批判為最嚴(yán)重的選擇性失誤。

但是從處理器的設(shè)計(jì)和能耗比來(lái)說(shuō)，如果要說(shuō)最經(jīng)典的RISC處理器，那么非MIPS莫屬，就連它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，也不得不承認(rèn)它的優(yōu)雅，它被作為處理器教科書(shū)的典范，很多其他的處理器，都能看到它的身影。

為什么史上最強(qiáng)IC公司Intel和最早的RISC公司收到ARM的步步蠶食？我們今天來(lái)了解一下，歡迎大家在“評(píng)論”發(fā)表自己觀(guān)點(diǎn)。

隨著ARM在智能手機(jī)市場(chǎng)獨(dú)占鰲頭，如同兩把尖刀刺入intel和MIPS的腹地。

眾所周知，基于MIPS的MCU的應(yīng)用廣泛多元，包括工業(yè)、辦公自動(dòng)化、汽車(chē)、消費(fèi)電子系統(tǒng)和先進(jìn)技術(shù)，如無(wú)線(xiàn)通信等。此外，我們看到目前可穿戴和超便攜市場(chǎng)的需求不斷增長(zhǎng)，瞄準(zhǔn)這一領(lǐng)域的公司迫切希望硅IP供應(yīng)商如Imagination等提供高效的解決方案，以便可以輕易集成進(jìn)那些全功能產(chǎn)品中。

MIPS的前世今生

MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思是“無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理

器”（Microprocessor without interlocked piped stages），其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線(xiàn)中的數(shù)據(jù)相關(guān)問(wèn)題。它最早是在80年代初期由斯坦福（Stanford）大學(xué)Hennessy教授領(lǐng) 導(dǎo)的研究小組研制出來(lái)的。MIPS公司的R系列就是在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品的微處理器。這些系列產(chǎn)品為很多計(jì)算機(jī)公司采用構(gòu)成各種工作站和計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)。

MIPS技術(shù)公司是美國(guó)著名的芯片設(shè)計(jì)公司，它采用精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算結(jié)構(gòu)(RISC)來(lái)設(shè)計(jì)芯片。和英特爾采用的復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算結(jié)構(gòu)(CISC)相比， RISC具有設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)周期更短等優(yōu)點(diǎn)，并可以應(yīng)用更多先進(jìn)的技術(shù)，開(kāi)發(fā)更快的下一代處理器。MIPS是出現(xiàn)最早的商業(yè)RISC架構(gòu)芯片之一，新的 架構(gòu)集成了所有原來(lái)MIPS指令集，并增加了許多更強(qiáng)大的功能。

1986年推出R2000處理器，1988年推出R3000處理器，1991年推出第一款64位商用微處理器R4000。之后，又陸續(xù)推出R8000（于 1994年）、R10000（于1996年）和R12000（于1997年）等型號(hào)。1999年，MIPS公司發(fā)布MIPS 32和MIPS 64架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。2000年，MIPS公司發(fā)布了針對(duì)MIPS 32 4Kc的新版本以及未來(lái)64位MIPS 64 20Kc處理器內(nèi)核。

在MIPS芯片的發(fā)展過(guò)程中，SGI公司在1992年收購(gòu)了MIPS計(jì)算機(jī)公司，1998年，MIPS公司又脫離了SGI，成為MIPS技術(shù)公司； MIPS32 4KcTM 處理器是采用MIPS技術(shù)特定為片上系統(tǒng)(System-On-a-Chip)而設(shè)計(jì)的高性能、低電壓 32位MIPS RISC 內(nèi)核。采用MIPS32TM體系結(jié)構(gòu)，并且具有R4000存儲(chǔ)器管理單元（MMU）以及擴(kuò)展的優(yōu)先級(jí)模式，使得這個(gè)處理器與目前嵌入式領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的 R3000和R4000系列（32位）微處理器完全兼容.

新的 64 位 MIPS 處理器是RM9000x2，從“x2”這個(gè)標(biāo)記判斷，它包含了不是一個(gè)而是兩個(gè)均具有集成二級(jí)高速緩存的64位處理器。RM9000x2 主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)，具有集成的 DDR 內(nèi)存控制器和超高速的 HyperTransport I/O 鏈接。處理器、內(nèi)存和 I/O均通過(guò)分組交叉連接起來(lái)的，可實(shí)現(xiàn)高性能、全面高速緩存的統(tǒng)一芯片系統(tǒng)。除通過(guò)并行處理提高系統(tǒng)性能外，RM9000x2 還通過(guò)將超標(biāo)量與超流水線(xiàn)技術(shù)相結(jié)合來(lái)提高單個(gè)處理器的性能。

64位處理器MIPS 64 20Kc的浮點(diǎn)能力強(qiáng)，可以組成不同的系統(tǒng)，從一個(gè)處理器的Octane工作站到64個(gè)處理器的Origin 2000服務(wù)器；這種CPU更適合圖形工作站使用。MIPS最新的R12000芯片已經(jīng)在SGI的服務(wù)器中得到應(yīng)用，目前其主頻最大可達(dá)400MHz。

MIPS處理器是八十年代中期RISC CPU設(shè)計(jì)的一大熱點(diǎn)。MIPS是賣(mài)的最好的RISC CPU，可以從任何地方，如Sony， Nintendo的游戲機(jī)，Cisco的路由器和SGI超級(jí)計(jì)算機(jī)，看見(jiàn)MIPS產(chǎn)品在銷(xiāo)售。目前隨著RISC體系結(jié)構(gòu)遭到x86芯片的競(jìng)爭(zhēng)，MIPS有 可能是起初RISC CPU設(shè)計(jì)中唯一的一個(gè)在本世紀(jì)盈利的。和英特爾相比，MIPS的授權(quán)費(fèi)用比較低，也就為除英特爾外的大多數(shù)芯片廠(chǎng)商所采用。

MIPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)理念比較先進(jìn)，其指令系統(tǒng)經(jīng)過(guò)通用處理器指令體系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V，嵌入式指令體系MIPS16、MIPS32到MIPS64的發(fā)展已經(jīng)十分成熟。在設(shè)計(jì)理念上MIPS強(qiáng)調(diào)軟硬件協(xié)同提高性能，同時(shí)簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)。

中國(guó)龍芯2和前代產(chǎn)品采用的都是64位MIPS指令架構(gòu)，它與大家平常所知道的X86指令架構(gòu)互不兼容，MIPS指令架構(gòu)由MIPS公司所創(chuàng)，屬于 RISC體系。過(guò)去，MIPS架構(gòu)的產(chǎn)品多見(jiàn)于工作站領(lǐng)域，索尼PS2游戲機(jī)所用的“Emotion Engine”也采用MIPS指令，這些MIPS處理器的性能都非常強(qiáng)勁，而龍芯2也屬于這個(gè)陣營(yíng)，在軟件方面與上述產(chǎn)品完全兼容。

MIPS 技術(shù)公司則是一家設(shè)計(jì)制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠(chǎng)商。在通用方面，MIPS R系列微處理器用于構(gòu)建SGI的高性能工作站、服務(wù)器和超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在嵌入式方面，MIPS K系列微處理器是目前僅次于ARM的用得最多的處理器之一（1999年以前MIPS是世界上用得最多的處理器），其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋游戲機(jī)、路由器、激光打印 機(jī)、掌上電腦等各個(gè)方面。

由于服務(wù)器RISC處理器市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果導(dǎo)致HP 公司放棄它的PA-RISC和“私生子”Alpha 兩種類(lèi)型服務(wù)器處理器，而“Alpha技術(shù)”則被Intel和AMD吸收應(yīng)用到他們自身的處理器中； MIPS處理器應(yīng)用范圍則較廣，對(duì)于作為服務(wù)器RISC處理器來(lái)說(shuō)，主要是應(yīng)用于專(zhuān)門(mén)的圖形工作站/服務(wù)器上；相對(duì)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用面較專(zhuān)業(yè)，因而競(jìng)爭(zhēng)較少。就 目前的服務(wù)器RISC處理器來(lái)說(shuō)，主要是IBM 的POWER和SUN 的UltraSPARC 兩大處理器之間的競(jìng)爭(zhēng)；相對(duì)而言，IBM在這場(chǎng)RISC處理器競(jìng)爭(zhēng)中是個(gè)大贏家。

MIPS VS ARM

以RISC技術(shù)為基礎(chǔ)，再加上MIPS架構(gòu)中的可擴(kuò)展硬軟件設(shè)計(jì)，使得MIPS的解決方案比ARM的同類(lèi)解決方案性能更高、功耗更低且面積更小。MIPS科技原來(lái)主要瞄準(zhǔn)高性能工作站與服務(wù)器，而ARM最初針對(duì)低端移動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基本內(nèi)核。MIPS充分利用它在高性能設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，向主流嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)轉(zhuǎn)型。ARM則繼續(xù)沿用其原有性能有限的架構(gòu)，相比MIPS，它處于不利地位。

MIPS32 4K?處理器內(nèi)核系列包括MIPS32 M4K?內(nèi)核，其應(yīng)用程序執(zhí)行速度超過(guò)同類(lèi)ARM Cortex?-M系列內(nèi)核。這一優(yōu)勢(shì)部分可歸功于更高效的MIPS指令集架構(gòu)和優(yōu)化軟件工具，但主要原因還是在于MIPS架構(gòu)具有眾多專(zhuān)為更高的性能級(jí)和應(yīng)用效率而設(shè)計(jì)的出色特性，其中包括一般是在微控制器設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)的加速功能。例如：

? MIPS 內(nèi)核包含32個(gè)GPR（通用寄存器），而ARM內(nèi)核只有16個(gè)GPR。這意味著寄存器溢出更少，從而性能更高。

? MIPS內(nèi)核包含有影子寄存器組，而ARM內(nèi)核沒(méi)有。使用映像寄存器可加速中斷處理保存/恢復(fù)功能，減少上下文切換(context switching)和中斷延遲中所需要的周期。

? MIPS架構(gòu)主要執(zhí)行單一操作指令，而ARM指令在寫(xiě)入GPR之前執(zhí)行多個(gè)操作(如移位操作、算術(shù)操作、條件校驗(yàn)位等等)，故MIPS更容易達(dá)到更高的時(shí)鐘頻率。

? MIPS架構(gòu)采用比ARM更簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)器尋址模式工作，故更容易達(dá)到更高的時(shí)鐘工作頻率。

? MIPS架構(gòu)的預(yù)測(cè)執(zhí)行較少，這大大降低了其邏輯復(fù)雜性，并使MIPS內(nèi)核能夠達(dá)到更高的頻率。

? M4K與M14K具有5級(jí)流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)，故無(wú)需預(yù)測(cè)分支方向。而ARM內(nèi)核采用了復(fù)雜的分支預(yù)測(cè)和分支推測(cè)邏輯。

? MIPS架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了帶延遲的分支，而ARM結(jié)構(gòu)不這樣；這意味著，利用MIPS，在短流水設(shè)計(jì)時(shí)可獲得更高效率。

? MIPS同時(shí)提供32位和64位架構(gòu)，MIPS64架構(gòu)具有后向兼容性和更高的性能。ARM只有32位架構(gòu)，而且并非所有版本都后向兼容。

M4K 執(zhí)行流水線(xiàn)

M4K內(nèi)核的性能可達(dá)1.5 DMIPS/MHz，而根據(jù)ARM網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)，Cortex-M3的性能只有1.25 DMIPS/MHz，比前者低約20% (ARM Cortex-M0的性能甚至更低，僅0.9 DMIPS/MHz，比MIPS32 M4K內(nèi)核低40%；Cortex-M0 還存在眾多其它局限性，我們接下來(lái)會(huì)討論到)。換言之，Cortex-M3 需要使用高20%的時(shí)鐘頻率才能達(dá)到M4K內(nèi)核的性能，但隨之產(chǎn)生更多的功耗。

類(lèi)似的，如第4節(jié)的“性能基準(zhǔn)”所述，在采用CoreMark 基準(zhǔn)時(shí)，M4K內(nèi)核可達(dá)到2.297 CM/MHz的性能，比同類(lèi)的基于Cortex-M3的解決方案高20-30%。MIPS已把業(yè)內(nèi)越來(lái)越獲認(rèn)可的CoreMark基準(zhǔn)視為比Dhrystone MIPS更精確的CPU性能測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。

M4K執(zhí)行單元采用5級(jí)流水線(xiàn)微架構(gòu)，如圖2所示，而Cortex-M3內(nèi)核的執(zhí)行則基于3級(jí)流水線(xiàn)架構(gòu)。因此M4K內(nèi)核能夠采用更高的最大時(shí)鐘頻率，每秒鐘處理更多的指令，從而獲得比Cortex-M3更高的性能和執(zhí)行效率。

在M4K內(nèi)核中，所有ALU和移位操作都在單周期內(nèi)完成。旁路邏輯(Bypass logic)包含在流水線(xiàn)中，在所有流水線(xiàn)級(jí)完成之前提供快速數(shù)據(jù)存取以供下一條指令所用。由于執(zhí)行特定任務(wù)的周期縮短，性能得以提高。

MIPS架構(gòu)是龍芯發(fā)展的唯一選擇

在自MIPS中國(guó)看來(lái)，龍芯處理器的架構(gòu)選擇并沒(méi)有錯(cuò)誤，相反的如果龍芯要想得到更好的發(fā)展，選擇MIPS才是最為正確的道路。這又是為何呢？這還要從這三大架構(gòu)的擁有者談起。

x86架構(gòu)的擁有者intel可以算作是技術(shù)合作上最摳門(mén)兒的一位，在推出x86架構(gòu)之后，intel就只將這一架構(gòu)授權(quán)給過(guò)AMD和VIA等幾個(gè)芯片公司。而在VIA退出x86架構(gòu)處理器競(jìng)爭(zhēng)之后，intel便不再給任何公司x86架構(gòu)授權(quán)。所以從x86架構(gòu)上入手，龍芯處理器顯然是行不通的。intel的x86架構(gòu)行不通，那么ARM架構(gòu)是否就能行得通呢？答案當(dāng)然也是否定的。

x86被intel獨(dú)占幾十年，奉行的是肥水不流外人田的政策

ARM公司是一家非常優(yōu)秀的芯片設(shè)計(jì)公司，但自身并不生產(chǎn)處理器，而是將自身的設(shè)計(jì)licensing賣(mài)給需要處理器的公司,而后交給他們生產(chǎn)或者是找人代工。也許有人要問(wèn)了，既然ARM向外賣(mài)出架構(gòu)設(shè)計(jì)，那么為何龍芯不去選擇ARM架構(gòu)呢？其實(shí)不然，ARM之所以能夠發(fā)展成為一家非常成功的商業(yè)性公司，靠的就是芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)，倘若架構(gòu)設(shè)計(jì)被別人奪走了，那么自己就丟掉了賴(lài)以生存的飯碗。所以ARM雖然對(duì)外進(jìn)行l(wèi)icensing授權(quán)，卻不允許購(gòu)買(mǎi)者進(jìn)行任何對(duì)ARM架構(gòu)有更改的設(shè)計(jì)。倘若個(gè)更改了設(shè)計(jì)，那么這便違反了合作協(xié)定。ARM便有權(quán)撤回licensing授權(quán)。我國(guó)的龍芯要是選擇了ARM架構(gòu)的話(huà)，那么基本上也就被捆住了腳步，無(wú)法發(fā)展出屬于自己的高性能處理器了。

自身雖然強(qiáng)大，但因考慮到市場(chǎng)發(fā)展的問(wèn)題ARM也對(duì)外妥協(xié)過(guò)。目前高通，蘋(píng)果和NVIDIA這三家公司便是ARM體系中較為特殊的幾個(gè)。因?yàn)檫@三家公司在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的特殊地位，ARM為了能夠拉攏他們站立在自己的陣營(yíng)中，對(duì)這三家公司開(kāi)出了特別通行證。在其他芯片公司只能使用licensing去生產(chǎn)芯片的時(shí)候，高通，蘋(píng)果和NVIDIA卻能夠自行設(shè)計(jì)基于ARM架構(gòu)的處理器。也正是拉攏到了高通，蘋(píng)果和NVIDIA，才使得ARM擁有了更多的支持者。但即便這樣，我們也不得不佩服ARM的老狐貍作風(fēng)，在給出架構(gòu)授權(quán)后，ARM依然會(huì)通過(guò)升級(jí)下一代架構(gòu)為由讓高通，蘋(píng)果和NVIDIA再掏一回錢(qián)購(gòu)買(mǎi)架構(gòu)授權(quán)。這樣ARM就可以再賺一把。相信看到這里您應(yīng)該了解到龍芯不選擇ARM的原因了。

那么是什么本領(lǐng)讓MIPS最終成為了我國(guó)龍芯處理器的設(shè)計(jì)架構(gòu)呢？答案非常簡(jiǎn)單，那就是架構(gòu)授權(quán)。也許有人又問(wèn)了，ARM不也是給授權(quán)嗎？那為什么還選MIPS呢？面對(duì)這樣的問(wèn)題，MIPS和ARM雖然都是對(duì)外進(jìn)行架構(gòu)授權(quán)的公司，但意義完全不同。ARM對(duì)外出售的是設(shè)計(jì)方案授權(quán)（licensing），與ARM的商業(yè)化相比，MIPS倒像是學(xué)院派的公司。MIPS的架構(gòu)授權(quán)，并不限制任何對(duì)MIPS架構(gòu)的更改。換句話(huà)說(shuō)，就是MIPS公司給授權(quán)者一張白紙，而白紙上僅僅寫(xiě)著一行字，MIPS公司同意你設(shè)計(jì)生產(chǎn)MIPS架構(gòu)處理器，至于你設(shè)計(jì)成什么樣，性能有多高，經(jīng)過(guò)多少代更改，MIPS一概不管，只要你不把架構(gòu)徹底改變就行了。與ARM相比，MIPS是一個(gè)完全開(kāi)放的架構(gòu)，對(duì)龍芯未來(lái)的發(fā)展沒(méi)有任何的限制，這與intel給AMD x86架構(gòu)授權(quán)，而不是給設(shè)計(jì)圖紙的道理是完全一樣的。在加上MIPS本身經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)擁有了眾多的應(yīng)用軟件，綜合考慮來(lái)看，MIPS是最為適合龍芯處理器發(fā)展的架構(gòu)選擇。

MIPS的意思是“無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器”（Microprocessor without interlocked piped stages），其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線(xiàn)中的數(shù)據(jù)相關(guān)問(wèn)題。

互鎖的發(fā)生主要有以下幾種情況，

一是由于流水線(xiàn)中的2個(gè)處理模塊同時(shí)使用同一資源產(chǎn)生冒險(xiǎn)，此時(shí)等待資源的流水級(jí)以及前面的流水級(jí)都要等待；

二是由于在某一流水級(jí)的操作需要多個(gè)時(shí)鐘周期，整個(gè)流水線(xiàn)上的各個(gè)流水級(jí)等待多周期操作的完成。當(dāng)互鎖發(fā)生后，互鎖處理模塊暫停流水線(xiàn)直到互鎖解決。

如果從不同流水級(jí)同時(shí)發(fā)出暫停流水線(xiàn)的請(qǐng)求，也要判斷暫停流水線(xiàn)請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)。

MIPS的流水線(xiàn)的特點(diǎn)：

一條經(jīng)典的5段流水線(xiàn)

每一個(gè)周期作為一個(gè)流水段；

在各段之間加上鎖存器（流水寄存器）。

MIPS的意思是“無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器”（Microprocessor without interlocked piped stages），其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線(xiàn)中的數(shù)據(jù)相關(guān)問(wèn)題。

1、流水寄存器保證了流水線(xiàn)中不同段的指令不會(huì)相互影響。每個(gè)時(shí)鐘周期結(jié)束之后，該段的所有執(zhí)行結(jié)果都保存在流水段寄存器中，在下一個(gè)時(shí)鐘周期開(kāi)始作為下一個(gè)段的輸入。

需要確定處理器在每一個(gè)時(shí)鐘周期都進(jìn)行什么樣的動(dòng)作。

要保證在同一個(gè)周期沒(méi)有兩條指令使用相同的數(shù)據(jù)通路資源。

可以采用流水線(xiàn)方式下簡(jiǎn)化的RISC數(shù)據(jù)通路圖來(lái)表示。

上圖藍(lán)色小方框表示寄存器。

MIPS流水線(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)時(shí)，應(yīng)解決好以下幾個(gè)問(wèn)題：

1、要保證不會(huì)在同一時(shí)鐘周期要求同一個(gè)功能段做兩件不同的工作。

例如：不能要求ALU同時(shí)做有效地址計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算。

2、避免IF段的訪(fǎng)存（取指令）與MEM段的訪(fǎng)存（讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)）發(fā)生沖突。

可以采用分離的指令存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；

一般采用分離的指令Cache和數(shù)據(jù)Cache。

ID段和WB段都要訪(fǎng)問(wèn)同一寄存器文件.

如何解決對(duì)同一寄存器的訪(fǎng)問(wèn)沖突？

把寫(xiě)操作安排在時(shí)鐘周期的前半拍完成，把讀操作安排在后半拍完成。

上圖中，邊框畫(huà)實(shí)線(xiàn)表示操作，畫(huà)虛線(xiàn)表示不做任何操作。

流水寄存器的作用

將各段的工作隔開(kāi)，使得它們不會(huì)互相干擾。

保存相應(yīng)段的處理結(jié)果。

流水線(xiàn)寄存器在兩個(gè)相鄰的流水段之間既傳遞數(shù)據(jù)也傳遞控制信息。后面流水段需要的數(shù)據(jù)，必須能從一個(gè)流水寄存器復(fù)制到下一個(gè)流水寄存器，直到不再需要為止。

所以流水寄存器與非流水通路中使用的臨時(shí)寄存器不一樣。

解決數(shù)據(jù)沖突的問(wèn)題

讓一條指令從ID段到EX段的操作稱(chēng)為發(fā)射指令。

對(duì)于MIPS定點(diǎn)流水線(xiàn)，所有的數(shù)據(jù)沖突均可以在ID段檢測(cè)到。

如果存在數(shù)據(jù)沖突，就在相應(yīng)的指令流出ID段之前（也就是發(fā)射前）將之暫停。完成該工作的硬件稱(chēng)為流水線(xiàn)的互鎖機(jī)制。

采用數(shù)據(jù)定向的思想避免數(shù)據(jù)相關(guān)

兩種動(dòng)態(tài)調(diào)度算法

記分牌算法和Tomasulo算法是兩種比較典型的動(dòng)態(tài)調(diào)度算法。

盡量減少數(shù)據(jù)沖突造成的流水線(xiàn)性能影響。