資料路徑:一條指令的旅程
從一個「沉澱前答案都是錯的」加法器出發,接著發現把答案抄進暫存器的時脈滴答、只有 32 個位元的指令、穿過區塊小鎮的五拍旅程、不斷迴圈的程式、重疊的管線,以及一路拉遠到晶圓。
由英文原文機器翻譯而成。 開啟英文原文
晶圓晶粒區塊佈線電晶體鰭原子
等待答案的那一拍
在上一章的加法器裡,進位波還沒傳到之前,答案都是錯的。所以 CPU 會在邏輯電路之後放上暫存器——一排排存放數字的格子——並且只在時脈滴答的那一瞬間,才把答案抄進去。兩次滴答之間,邏輯電路讓答案慢慢沉澱,只有沉澱完成的答案才會被往下傳。把時脈加快,運算就跑得更快;但太快的話,滴答會比進位波先到。
把時脈加快,找出抄進暫存器的值開始出錯的那個速度。
- 一拍的長度
- 1.00 ns
- 光在一拍內走多遠
- 30.0 cm
- 127 + 1 被抄進暫存器的結果
- 128
- 答案沉澱後才抄入
以這個模型最慢的路徑來看,上限是 4.0 GHz
