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Datenpfad: Die Reise eines Befehls
Beginnen Sie bei einem Addierer, dessen Ergebnis falsch ist, bis es sich eingependelt hat, und entdecken Sie dann den Taktimpuls, der es in Register kopiert, einen Befehl, der nur aus 32 Bits besteht, eine Reise in fünf Takten durch eine Stadt aus Blöcken, ein Programm mit Schleife, eine überlappte Pipeline und das Herauszoomen bis zum Wafer.
Maschinell aus dem englischen Original übersetzt. Englisches Original öffnen
WaferDieBlockVerdrahtungTransistorFinAtom
Der Takt, der auf das Ergebnis wartet
Beim Addierer aus dem vorigen Kapitel war das Ergebnis falsch, bis die Übertragswelle eintraf. Deshalb setzt eine CPU hinter die Logik Register – Reihen von Kästchen, die Zahlen festhalten – und kopiert das Ergebnis erst in dem Augenblick hinein, in dem der Takt tickt. Zwischen den Ticks pendelt sich die Logik ein, und nur das eingependelte Ergebnis wird weitergereicht. Beschleunigen Sie den Takt, und das Rechnen geht schneller; wird er zu schnell, kommt der Tick früher an als die Welle.
Beschleunigen Sie den Takt und finden Sie die Geschwindigkeit, ab der die ins Register kopierten Werte falsch werden.
- Dauer eines Takts
- 1.00 ns
- Wie weit das Licht in einem Takt kommt
- 30.0 cm
- 127 + 1 so, wie es ins Register kopiert wurde
- 128
- Kopiert, nachdem das Ergebnis sich eingependelt hat
Beim langsamsten Pfad dieses Modells liegt die Grenze bei 4.0 GHz
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