cpu-architecture - 为什么可变长度管道的速度由最慢的阶段+程序的总执行时间决定？

Question

我是流水线的新手，我需要一些关于以下事实的帮助

The speed of the pipelining is determined by the speed of the slowest stage

不仅如此，如果给我一个 5 级流水线，它们的持续时间分别为 5 ns、10 ns、8 ns、7 ns、7 ns，据说每条指令将花费 10 ns 的时间。
我能得到一个明确的解释吗？

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还让我的程序有 3 条指令 I1、I2、I3，我需要 1 个时钟周期持续时间 = 1ns
这样上述阶段分别需要 - 5, 10, 8 , 7 , 7 个时钟周期。
现在根据理论，管道的快照将是-



但这给了我一个总时间 - no of clk 周期*clk 周期持续时间 = 62 * 1 = 62 ns
但根据理论总时间应该是 - (最慢阶段) * 没有。指令数 = 10 * 3 = 30 ns
虽然我知道为什么最慢的阶段很重要(每个流水线阶段都需要等待，因此每 10 个时钟周期后产生 1 条指令 - 但是当我使用时钟周期计算它时结果不一致。为什么这种不一致？我错过了什么？ ?
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Answer 1

假设一个汽车制造过程。假设它使用了两级管道衬里。假设制造一台发动机需要 1 天时间。 2天制造其余的。您可以并行执行两个阶段。你的汽车产量是多少？应该是每两天一辆车。尽管您在 1 天内制造了其余部分，但您必须再等一天才能拿到发动机。

在你的情况下，虽然其他阶段在更短的时间内完成他们的工作，但你必须等待 10ns 才能完成整个过程