Cosa non va in un processore con CPI=1? (monociclo)

• Il tempo di ciclo è lungo
• Tutte le istruzioni impiegano lo stesso tempo della più lenta
• La memoria reale non si comporta come quella ipotizzata
  • Non riesce a completare letture o scritture in un solo ciclo ragionevolmente breve

Riduzione del tempo di ciclo

Si spezza la rete combinatoria in due parti (con registri in mezzo)

Il lavoro che si faceva in un ciclo lento viene fatto in due cicli, più veloci

Nella CPU a 1 ciclo, abbiamo dovuto replicare delle parti del datapath: memoria, ALU

Nella CPU multiciclo, la stessa memoria e la stessa ALU possono assolvere funzioni diverse in passi diversi!

Ogni passo di esecuzione consiste di:

• Un'operazione ALU
• Un accesso al banco dei registri
• Un accesso alla memoria

Alla fine di ogni ciclo di clock ogni dato necessario per la computazione del passo seguente può essere memorizzato:

• In una delle componenti tra PC, register file, memoria
• In uno dei registri temporanei A, B, MDR, AluOut, IR