生產長沙流水線技術是一種將每條指令分解為多步，并讓各步操作重疊，從而實現幾條指令并行處理的技術。程序中的指令仍是一條條順序執(zhí)行，但可以預先取若干條指令 ，并在當前指令尚未執(zhí)行完時，提前啟動后續(xù)指令的另一些操作步驟。這樣顯然可加速一段程序的運行過程。

　　流水線的6步為：

　　( 1 ) 取指令。C P U從高速緩存或內存中取一條指令。

　　( 2 ) 指令譯碼。分析指令性質。

　　( 3 ) 地址生成。很多指令要訪問存儲器中的操作數，操作數的地址也許在指令字中，也許要經過某些運算得到。

　　( 4 ) 取操作數。當指令需要操作數時，就需再訪問存儲器，對操作數尋址并讀出。

　　( 5 ) 執(zhí)行指令。由A L U執(zhí)行指令規(guī)定的操作。

　　( 6 ) 存儲或“寫回”結果。最后運算結果存放至某一內存單元或寫回累加器A。

　　在理想情況下，每步需要一個時鐘周期。當流水線完全裝滿時，每個時鐘周期平均有一條指令從流水線上執(zhí)行完畢輸出結果，就像轎車從組裝線上開出來一樣。 P e n  t i u m、Pentium Pro和Pentium II處理器的超標量設計更是分別結合了兩條和三條獨立的指令流水線，每條流水線平均在一個時鐘周期內執(zhí)行一條指令，所以它們平均一 個時鐘周期分別可執(zhí)行2 條和3條指令。

　　流水線技術是通過增加計算機硬件來實現的。例如要能預取指令，就需要增加取指令的硬件電路，并把取來的指令存放到指令隊列緩存器中，使M P U能同時進行取指令 和分析、執(zhí)行指令的操作。因此，在1 6位/3 2位微處理器中一般含有兩個算術邏輯單元A L U，一個主A L U用于執(zhí)行指令，另一個A L U專用于地址生成，這樣才可使地址 計算與其它操作重疊進行。

　　在理想情況下，每步需要一個時鐘周期。當流水線完全裝滿時，每個時鐘周期平均有一條指令從流水線上執(zhí)行完畢，輸出結果，就像轎車從組裝線上開出來一樣。

長沙流水線