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Silicon Layer

数据通路:一条指令的旅程

从一个在稳定之前答案都是错的加法器出发,依次发现:把答案复制进寄存器的时钟滴答、只是 32 个比特的指令、穿过模块之城的五拍旅程、循环运行的程序、重叠的流水线,以及拉远回到晶圆。

由英文原文机器翻译。 打开英文原文

Prologue · 1/6

晶圆晶粒模块布线晶体管鳍原子

等待答案的那一拍

在上一章的加法器里,进位的波传到之前,答案一直是错的。所以 CPU 会在逻辑电路之后放上寄存器——一排排存放数字的盒子——只在时钟滴答的那一瞬间把答案复制进去。两次滴答之间,逻辑电路逐渐稳定,只有稳定下来的答案才会被传递出去。把时钟调快,计算就变快;可一旦太快,滴答就会赶在波到达之前到来。

把时钟调快,找出复制进寄存器的数值开始出错的那个速度。

一拍的长度
1.00 ns
一拍内光能走多远
30.0 cm
复制进寄存器的 127 + 1
128
在答案稳定后复制

以此模型中最慢的路径计算,上限是 4.0 GHz

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