關務人員考試關務四等-資訊處理(選試英文)科別計算機概要115 年第 3 題單選題
下列何種情況會導致 CPU 管道(pipeline)的管道阻塞(pipeline stall)?
A高頻寬度通訊
BCPU 核心數量增多
C指令順序正確無誤
D當一個指令正在等待從記憶體讀取資料時,下一個指令無法立即被解碼正確答案
D正確答案
Pipeline stall 指管線因資料/控制/結構相依性被迫暫停,典型案例是等待記憶體資料造成後續指令無法前進。
為什麼答案是 D
這是典型的資料相依性 (data hazard) 或記憶體延遲造成的 stall:後續指令需等待前一指令的資料回傳,管線只好插入氣泡 (bubble) 暫停。
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完整詳解
Pro · 無限重點 Pipeline stall 指管線因資料/控制/結構相依性被迫暫停,典型案例是等待記憶體資料造成後續指令無法前進。
看到「等待」「無法立即」就是 stall 的關鍵字,選 D 準沒錯。
逐選項分析
A✕
高頻寬通訊與 CPU 管線運作無直接關係,屬於 I/O 或網路層議題,不會造成管線阻塞。
B✕
核心數增加是平行處理議題,反而能提升整體效能,與單一管線內部的 stall 無關。
C✕ 陷阱
指令順序正確是管線順暢執行的前提,不會造成阻塞。此為反向誘答,考生若沒看清題意容易誤選。
D✓ 正確
這是典型的資料相依性 (data hazard) 或記憶體延遲造成的 stall:後續指令需等待前一指令的資料回傳,管線只好插入氣泡 (bubble) 暫停。
Pipeline Hazard 三大類型
| 類型 | 原因 | 範例 | 解法 |
|---|
| 資料相依 (Data Hazard) | 後指令需前指令結果 | 等記憶體讀取 | Forwarding、Stall |
| 控制相依 (Control Hazard) | 分支指令未決 | if/jump | 分支預測 |
| 結構相依 (Structural Hazard) | 硬體資源衝突 | 同時存取記憶體 | 增加硬體單元 |
C 選項「指令順序正確無誤」聽起來像是正面敘述,但題目問的是「會導致 stall」的情況,需反向思考。D 才是描述 stall 成因的正確答案。