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명령어 처리
- 명령어당 소요되는 사이클을 줄이면 시스템 성능은 향상
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1세대 RISC 프로세서의 목표는 하나의 사이클에 하나의 명령어를 수행하는 것이고, 진보된 프로세스들의 목표는, 하나의 사이클에 여러 개의 명령어를 수행하는 것
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명령어 수행 과정
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IF(명령어 인출, Instruction Fetch)명령어 캐시로부터 다음에 수행될 명령어 인출
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ID(명령어 해독, Decode/Register Fetch)수행될 명령어를 해독하고, 레지스터 오퍼랜드를 읽음
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EX(명령어 수행, Execution/Effective Address)명령어를 수행하고 메모리 연산의 유효 주소를 계산
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MEM(메모리 참조, Memory Access/Branch completion Cycle)메모리 참조 및 분기 명령어 수행
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WB(Write-Back Cycle)연산 결과 및 메모리 참조 내용을 레지스터에 저장
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해저드(Hazards)
- 해저드는 다음 명령어가 지정된 클록에서 계속 수행되는 것을 방해하는 것
- 해저드를 해결하는 가장 단순한 방식은 해저드의 요인이 소멸될 때 가지 파이프라인을 중지하는 것
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해저드의 종류
- 구조적 해저드(Structural Hazards) : 하드웨어가 여러 명령어의 수행을 지원하지 않기 때문에 발생하며 자원 충돌이 일어남
- 데이터 해저드(Data Hazards) : 명령어가 현재 파이프라인에서 수행 중인 이전 명령어의 결과에 종속되는 경우에 발생
- 제어 해저드(Control Hazards) : 분기 명령어에 의해 발생
문제점 | 발생 원인 | 해결책 |
구조적 해저드 |
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데이터 해저드 |
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제어 해저드 |
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▶ 해저드의 문제점 및 해결책
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