在五级流水线中具有条件分支的程序的总执行时间

Question

一个CPU有一个五级流水线，以1 GHz频率运行。指令获取发生在流水线的第一阶段。条件分支指令计算目标地址并评估流水线的第三级中的条件。处理器在条件分支之后停止获取新指令，直到知道分支结果为止。一个程序执行10^9条指令，其中20%是条件分支。如果每条指令平均需要一个周期才能完成，则程序的总执行时间为：

(A) 1.0秒

(B) 1.2秒

(C) 1.4秒

(D) 1.6秒

Answer 1

Total_execution_time = (1+stall_cycle*stall_frequency)*exec_time_each_inst

exec_time_each_inst = 1s [i.e @1ghz need to execute 10^9 inst =>  1 inst = 1 sec]

stall_frequency = 20% = .20

stall_cycle = 2 

也就是说，在流水线的第三阶段，我们知道分支结果，因此将有两个停顿周期

因此Total_execution_time = (1+2*.20)*1 = 1.4秒

我不知道如何更好地解释它，但希望它能有所帮助:)