Hazard

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Pipeline隐忧

上一次我们提到Pipeline可以提升速度，不过捷径一定比较难走，小时候完马力欧赛车也是捷径比较难进去或是很难通过。

Pipeline也是一样，会遇到一些为了加速而遇到的阻碍。

Hazard

Pipeline主要遇到Hazard为下列三者︰

Structural Hazard

资源太少

如果我们只有一个单一记忆体，而不是两个分离的记忆体。那麽Instruction Memory跟Data Memory要同时被存取时，就会发生Structural Hazard。如下︰

这时候就会让记忆体被两个指令存取，会导致无法执行产生Hazard。

不过基本上都会把两个分开来执行啦，所以不用担心这个。

Data Hazard

资料旧了

Data Hazard发生的情况是，前後的指令都有用到同一个Register，不过前面修改的值还没放回Register中，後面就直接对他取值，将导致资料是错误的状况，比如说以下状况：

这五个指令都有用到r1 Register，不过第一行的add结果要在最後的WB才会写回去Register中，导致後面的sub跟and都会拿到尚未修改的值，不符合原先的期望。

除了最後的xor因为在下一个Cycle才取值，一定没问题外，前面的or指令不会发生的原因为：WB在Cycle前半完成，而ID是在Cycle後半才开始，所以不会发生Data Hazard。

Control Hazard

做白工

Control Hazard特别的事情在於不是每次Branch指令都会发生，而是万一Branch的结果为真(需要跳到别的位置执行)，才会发生Control Hazard。以下图为例：

假设beq指令成立，要跳到64位址执行slt，那麽中间的and, or, sub等等的指令都需要作废，这时候就称为Control Hazard。

下回预告

这次跟大家谈到了hazard的类型，下次会跟大家说明怎麽解决hazard。不知道聪明如你有没有想到什麽简单的解决方式呢？

BIOHAZARD

跟大家补充一个小故事，BIOHAZARD这个字，其实就是我们熟悉的恶灵古堡系列，不过因为美国纽约有一个乐团已经把这个字注册为乐团名字，所以欧美版本就使用了现在大部份人熟悉的Resident Evil。

台湾使用了就是欧美版，听说中国大陆跟香港则继续使用BIOHAZARD。

BIOHAZARD	RESIDENT EVIL