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Latencia, rendimiento e intervalo de iniciación
Calcula el retardo de una transacción por separado de la tasa sostenida de finalización.
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Terminar antes es diferente de terminar con más frecuencia
La latencia mide el tiempo desde la aceptación de una entrada hasta la entrega de su salida. El rendimiento cuenta las transacciones entregadas por tiempo de observación. El intervalo de iniciación, II, es la separación mínima en ciclos entre nuevos inicios. Usa ciclos o nanosegundos para la latencia, transacciones por ciclo o segundo para el rendimiento y ciclos por transacción para II.
Todas las transferencias de este curso ocurren en flancos ascendentes. En una estructura de dos registros, una entrada aceptada en el flanco 0 se hace visible después del flanco 1 y se transfiere en el flanco 2. La latencia desde la aceptación hasta la entrega es de dos ciclos. Distintas etapas procesan simultáneamente distintas transacciones, por lo que una estructura llena y sin detenciones entrega un resultado por flanco. II=1 no implica latencia=1.
| Estructura | Latencia de entrega | II | Rendimiento sostenido sin detenciones |
|---|---|---|---|
| Operador de un registro | 1 ciclo | 1 | 1 transacción/ciclo |
| Estructura segmentada de dos etapas | 2 ciclos | 1 | 1 transacción/ciclo |
| Cálculo compartido de cuatro flancos | Depende de la planificación de la interfaz | Mayor que 1 | Menos de 1 transacción/ciclo |
Incluye el período de reloj al comparar tasas físicas. Supón que el trabajo combinacional tarda seis nanosegundos y que la sobrecarga de registros más el margen requiere 0.5 ns. Una etapa estima un período de 6.5 ns. Etapas equilibradas de tres nanosegundos estiman 3.5 ns. Ambas tienen II=1, lo que da aproximadamente 153.8 y 285.7 millones de transacciones por segundo. Sin embargo, el retardo de un solo elemento puede aumentar de 6.5 a siete nanosegundos. Son cálculos ilustrativos, no mediciones de temporización de una implementación.
La etapa más lenta limita el reloj. Una división de cinco más uno estima 5.5 ns, peor que una división equilibrada. Los registros adicionales también añaden sobrecarga, encaminamiento y costes de control; examina la temporización real de la implementación.
Para cuatro entradas aceptadas en los flancos 0 a 3, las salidas se transfieren en los flancos 2 a 5. El arranque y el drenaje afectan a los lotes cortos. Especifica la ventana de medición. Con detenciones, la latencia varía según la transacción, y las entradas presentadas que nunca se aceptaron no cuentan. Registra por separado la aceptación de entradas, la entrega de salidas y los ciclos detenidos antes de optimizar un supuesto cuello de botella.
Inténtalo tú
Para una estructura segmentada de tres etapas con II=1 y un reloj de cuatro nanosegundos, calcula el rendimiento sostenido y la latencia de entrega. Si la primera entrada se acepta en el flanco 0, ¿en qué flanco se entrega la quinta salida?
Leer la explicación
El rendimiento es de 250 millones de transacciones por segundo y la latencia es de 12 ns. La quinta entrada se acepta en el flanco 4 y se entrega en el flanco 7, suponiendo que no hay detenciones.