术语“流水线化”是指将顺序过程分解为子操作的技术, 每个子操作在与所有其他段同时运行的专用段中执行。
管道技术的最重要特征是可以同时在不同的段中进行多个计算。通过将寄存器与流水线中的每个段相关联, 可以实现计算的重叠。寄存器在每个段之间提供隔离, 以便每个段可以同时对不同的数据进行操作。
流水线组织的结构可以简单地表示出来, 方法是为每个段包括一个输入寄存器, 后跟组合电路。
让我们考虑一个组合乘法和加法运算的示例, 以更好地了解管道组织。
组合的乘法和加法运算是通过数字流完成的, 例如：
Ai* Bi + Ci for i = 1, 2, 3, ......., 7将对数字执行的操作分解为子操作, 而每个子操作将在管道内的一个段中实现。
在管道的每个部分中执行的子操作定义为：
R1← Ai, R2 ← BiInput Ai, and BiR3 ← R1 * R2, R4 ← CiMultiply, and input CiR5 ← R3 + R4AddCi to product以下框图表示在流水线的每个段中执行的组合以及子操作。
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寄存器R1, R2, R3和R4保存数据, 并且组合电路在特定段中运行。
组合电路在给定段中生成的输出将用作下一个段的输入寄存器。例如, 从框图中, 我们可以看到寄存器R3用作组合加法器电路的输入寄存器之一。
通常, 管道组织适用于计算机设计的两个领域, 其中包括：
- 算术管道
- 指令流水线
【计算机流水线】
