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パイプラインストール (バブル)

ハードウェア Svenska → 更新: 2026-10-23

命令がデータ、資源、分岐結果のいずれかを待たねばならず、CPUパイプラインが停止すること。そのとき生じる空白は「バブル」と呼ばれ、無駄になったクロックサイクルを意味する。

原因は各種のハザードである。データハザード(前の命令の結果がまだ出ていない)、構造ハザード(2つの命令が同じハードウェア資源を同時に要求する)、制御ハザード(分岐が解決するまで次の命令が分からない)、そして最も高くつくキャッシュミス(メモリを数百サイクル待つ)。ストールは伝播し、後ろの命令も待たされ、パイプラインはバブルで満たされる。対策は、フォワーディング/バイパス(結果をステージ間で直接渡す)、アウトオブオーダー実行(待ち時間に別の仕事を探す)、分岐予測(待たずに推測する)、プリフェッチなど。ストールを最小化することが、現代のCPU設計の大部分の目的と言ってよい。

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