復習回数1
CPUの高速化
前回の記事で見た通り、1つの命令を実行する為には6つのステージを完了する必要がある。
今回はこのステージの実行方式を見ていく。
逐次制御方式
6つの段階を1命令ずつ順番に実行していく方式。効率が悪い
パイプライン方式
複数の命令を1ステージずつずらしながら並行処理する
問題点
分岐命令が現れると、処理の順序が乱れる。これをパイプラインハザードという
分岐命令に対処する為に、実行確率の高い方を予測する分岐予測や予測した分岐先の命令を開始して結果を保持し、分岐先が正しければ、利用する投機実行などの技術がある。
スーパーパイプライン方式
パイプライン方式を更に細分化したもの
スーパースカラ方式
複数のパイプラインを使用して、同時に複数の命令を実行する
CISCとRISC
CISC
複雑な命令体系で1回の命令で複雑な処理を行わせることができる。
主に、PCのCPUで採用
RISC
単純な命令体系でパイプラインで効率よく処理できる
マルチコアプロセッサ
一つのCPU内に複数のコアを備えたもの
それぞれのコアが同時に別々の処理を実行する。
GPU
行列演算を用いて、3Dの画像処理を高速に実行する画像処理装置
数千個のコアを用いて、並列処理をする。人工知能の分野で広く普及している。
参考文献：イメージ＆クレバー方式でよくわかる 栢木先生の基本情報技術者教室