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問答題假設一個同步總線的時鐘頻率為50MHz，總線寬度為32位，該總線的最大數(shù)據(jù)傳輸率為多少？若要將該總線的帶寬提高一倍，可以有哪幾種方案？

參考答案： 最大數(shù)據(jù)傳輸率為：4B×50M=200MB/s
方案一：將時鐘頻率提高一倍；
方案二：將總線寬度提高一倍。

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1.問答題假設有一段程序的核心模塊中有五條分支指令，該模塊將會被執(zhí)行成千上萬次，在其中一次執(zhí)行過程中，五條分支指令的實際執(zhí)行情況如下（T：Taken；N：notTaken）。分支指令1（B1）：T–T–T。分支指令2（B2）：N–N–N–N。分支指令3（B3）：T–N–T–N–T–N。分支指令4（B4）：T–T–T–N–T。分支指令5（B5）：T–T–N–T–T–N–T。假定各個分支指令在每次模塊執(zhí)行過程中實際執(zhí)行情況都一樣，并且動態(tài)預測時，每個分支指令都有各自的預測表項，每次執(zhí)行時的初始預測位都相同。請給出以下幾種預測方案的預測準確率。二位動態(tài)預測，初始預測弱轉(zhuǎn)移（Taken）。

參考答案：B1：R-3，W-0；B2：R-3，W-1；B3：R-3，W-3；B4：R-4，W-1；B5：R-5，W-2；72%

2.問答題假設有一段程序的核心模塊中有五條分支指令，該模塊將會被執(zhí)行成千上萬次，在其中一次執(zhí)行過程中，五條分支指令的實際執(zhí)行情況如下（T：Taken；N：notTaken）。分支指令1（B1）：T–T–T。分支指令2（B2）：N–N–N–N。分支指令3（B3）：T–N–T–N–T–N。分支指令4（B4）：T–T–T–N–T。分支指令5（B5）：T–T–N–T–T–N–T。假定各個分支指令在每次模塊執(zhí)行過程中實際執(zhí)行情況都一樣，并且動態(tài)預測時，每個分支指令都有各自的預測表項，每次執(zhí)行時的初始預測位都相同。請給出以下幾種預測方案的預測準確率。一位動態(tài)預測，初始預測轉(zhuǎn)移（Taken）。

參考答案：B1：R-3，W-0；B2：R-3，W-1；B3：R-1，W-5；B4：R-3，W-2；B5：R-3，W-4；52%

3.問答題假設有一段程序的核心模塊中有五條分支指令，該模塊將會被執(zhí)行成千上萬次，在其中一次執(zhí)行過程中，五條分支指令的實際執(zhí)行情況如下（T：Taken；N：notTaken）。分支指令1（B1）：T–T–T。分支指令2（B2）：N–N–N–N。分支指令3（B3）：T–N–T–N–T–N。分支指令4（B4）：T–T–T–N–T。分支指令5（B5）：T–T–N–T–T–N–T。假定各個分支指令在每次模塊執(zhí)行過程中實際執(zhí)行情況都一樣，并且動態(tài)預測時，每個分支指令都有各自的預測表項，每次執(zhí)行時的初始預測位都相同。請給出以下幾種預測方案的預測準確率。靜態(tài)預測，總是預測不轉(zhuǎn)移（notTaken）。

參考答案：B1：R-0，W-3；B2：R-4，W-0；B3：R-3，W-3；B4：R-1，W-4；B5：R-2，W-5；40%

4.問答題假設有一段程序的核心模塊中有五條分支指令，該模塊將會被執(zhí)行成千上萬次，在其中一次執(zhí)行過程中，五條分支指令的實際執(zhí)行情況如下（T：Taken；N：notTaken）。分支指令1（B1）：T–T–T。分支指令2（B2）：N–N–N–N。分支指令3（B3）：T–N–T–N–T–N。分支指令4（B4）：T–T–T–N–T。分支指令5（B5）：T–T–N–T–T–N–T。假定各個分支指令在每次模塊執(zhí)行過程中實際執(zhí)行情況都一樣，并且動態(tài)預測時，每個分支指令都有各自的預測表項，每次執(zhí)行時的初始預測位都相同。請給出以下幾種預測方案的預測準確率。靜態(tài)預測，總是預測轉(zhuǎn)移（Taken）。

參考答案：預測準確率=預測正確次數(shù)/總預測次數(shù)×100%。以下R表示正確預測次數(shù)，W表示錯誤預測次數(shù)。

B....

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5.問答題假設數(shù)據(jù)通路中各主要功能單元的操作時間為：存儲單元：200ps；ALU和加法器：100ps；寄存器堆讀口或?qū)懣冢?0ps。程序中指令的組成比例為：取數(shù)25%、存數(shù)10%、ALU52%、分支11%、跳轉(zhuǎn)2%。假設時鐘周期取存儲器存取時間的一半，MUX、控制單元、PC、擴展器和傳輸線路等的延遲都忽略不計，則下面的實現(xiàn)方式中，哪個更快？快多少？流水線方式：取指1、取指2、取數(shù)/譯碼、執(zhí)行、存取1、存取2、寫回7段流水線；沒有結(jié)構(gòu)冒險；數(shù)據(jù)冒險采用“轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)處理；load指令與后續(xù)各指令之間存在依賴關(guān)系的概率分別1/2、1/4、1/8、…；分支延遲損失時間片為2，預測準確率為75%；不考慮異常、中斷和訪問失效引起的流水線冒險。

參考答案：存儲器操作變?yōu)閮蓚€時鐘周期后，其流水線包含了7個階段.
對于ALU指令，隨后的數(shù)據(jù)相關(guān)指令都可通過轉(zhuǎn)發(fā)解決，故...

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