專利師 104 年計算機結構考古題

單一週期實作（single-cycle implementation）與管線化實作（pipeline implementation） 為二種常見的資料路徑（data path）設計方式，請詳述二種設計概念，並用以下公 式分析二種實作方式對執行時間之影響。（25 分） 註：程式執行時間＝執行的機器指令數×平均每道指令所花費時脈數×時脈週期

管線化資料路徑（pipelined data path）中，有時下一道指令不能緊接著下一個時脈 執行，這種情況稱之為危障（hazard），請詳述有那三種危障？並舉例說明之。 （25 分）

請詳述直接映射快取（direct mapped cache）、全關聯性快取（fully associative cache）、集合-關聯性快取（set-associative cache），並分析其失誤率（miss rate） 和硬體成本（hardware cost）。（25 分）

請詳述區域性原則（principle of locality）有那幾種？並舉例說明。為何區域性原則 （principle of locality）對記憶體階層的概念非常重要？（25 分）