时钟周期和R型命令执行时间
Clock cycle and R-type command execution times
时钟周期需要多少ns，R型指令ADD $1, $2, $3执行需要多长时间，in a:
单周期数据路径
多周期数据路径
流水线数据路径
对于单周期处理器，一个周期的时序和一条指令的时序是同一个值。所有功能都必须能够在同一个周期内发生，所以将所有功能的时序加起来，这既是一个周期可以是的最小时序，也是一条指令的时序。
对于多周期处理器和流水线处理器，周期和指令的时序是分开的，因为指令分布在多个周期。
对于流水线处理器，每个函数（阶段）必须具有相同的循环时间，因为所有阶段都是重叠的。因此，循环时间是各个阶段中的最大值。将该周期时间乘以阶段数，即为一条指令的持续时间。 （同样由于阶段重叠，每条指令都经过每个阶段。）
因此，这给出了一条指令通过整个流水线的时间；然而，由于指令执行重叠，在理想情况下，尽管每个周期在一个周期内经过 5 个流水线阶段，但在理想情况下，每个周期完成一条指令，因此这为加法指令的周期数提供了另一个答案。
多周期，更复杂（与流水线相比），因为没有阶段重叠，就没有真正的要求（1）所有阶段具有相同的持续时间，以及（2）每条指令执行所有阶段。
关于前者，每个阶段的时间可能会有所不同，因为没有理由将任何一个阶段的时间延长到必要的时间。这样做的方法是 运行 一个更快的时钟，并使各个阶段成为该更快时钟的倍数。例如，使用 1ns 时钟，第一阶段可能需要 3 个周期来完成 3ns 的工作，然后分别为 2、2、4 和 2。这使得第一个问题很难回答，因为它问的是时钟速度，在我的示例中必须是 1ns，但也可以是 1/2 ns 或 1/4 ns，只要每个阶段使用尽可能多的周期因为它需要导致那个持续时间。
关于后者，Data Mem阶段与add指令无关，因此很可能被阶段控制单元跳过。在那种情况下，加法指令的时序将只是相关阶段的总和。
时钟周期需要多少ns，R型指令ADD $1, $2, $3执行需要多长时间，in a:
单周期数据路径
多周期数据路径
流水线数据路径
对于单周期处理器，一个周期的时序和一条指令的时序是同一个值。所有功能都必须能够在同一个周期内发生，所以将所有功能的时序加起来，这既是一个周期可以是的最小时序，也是一条指令的时序。
对于多周期处理器和流水线处理器，周期和指令的时序是分开的，因为指令分布在多个周期。
对于流水线处理器，每个函数（阶段）必须具有相同的循环时间，因为所有阶段都是重叠的。因此，循环时间是各个阶段中的最大值。将该周期时间乘以阶段数，即为一条指令的持续时间。 （同样由于阶段重叠，每条指令都经过每个阶段。）
因此，这给出了一条指令通过整个流水线的时间；然而，由于指令执行重叠，在理想情况下，尽管每个周期在一个周期内经过 5 个流水线阶段，但在理想情况下，每个周期完成一条指令，因此这为加法指令的周期数提供了另一个答案。
多周期，更复杂（与流水线相比），因为没有阶段重叠，就没有真正的要求（1）所有阶段具有相同的持续时间，以及（2）每条指令执行所有阶段。
关于前者，每个阶段的时间可能会有所不同，因为没有理由将任何一个阶段的时间延长到必要的时间。这样做的方法是 运行 一个更快的时钟，并使各个阶段成为该更快时钟的倍数。例如，使用 1ns 时钟，第一阶段可能需要 3 个周期来完成 3ns 的工作，然后分别为 2、2、4 和 2。这使得第一个问题很难回答，因为它问的是时钟速度，在我的示例中必须是 1ns，但也可以是 1/2 ns 或 1/4 ns，只要每个阶段使用尽可能多的周期因为它需要导致那个持续时间。
关于后者，Data Mem阶段与add指令无关，因此很可能被阶段控制单元跳过。在那种情况下，加法指令的时序将只是相关阶段的总和。