比如：51單片機30M主頻，STM32單片機20M主頻，執(zhí)行相同一段代碼可能主頻更低的STM32所花的時間更短。 這里就牽涉到CPU流水線的問題，本文圍繞CPU流水線描述相關(guān)內(nèi)容。 一、早期CPU流水線 1.流水線來源 流水線的概念來源于工業(yè)制造領(lǐng)域，以汽車裝配為例來解釋流水線的工作方式，假設(shè)裝配一輛汽車需要四個步驟： 1.沖壓：制作車身外殼和底盤等部件； 2.焊接：將沖壓成形后的各部件焊接成車身； 3.涂裝：將車身等主要部件清洗、化學(xué)處理、打磨、噴漆和烘干； 4.總裝：將各部件（包括發(fā)動機和向外采購的零部件）組裝成車； 汽車裝配需要沖壓、焊接、涂裝和總裝四個工人，最簡單的方法是一輛汽車依次經(jīng)過上述四個步驟裝配完成之后，下一輛汽車才開始進行裝配，最早期的工業(yè)制造就是采用的這種原始的方式，即同一時刻只有一輛汽車在裝配。 不久之后人們發(fā)現(xiàn)，某個時段中一輛汽車在進行裝配時，其它三個工人都處于閑置狀態(tài)，顯然這是對資源的極大浪費，于是思考出能有效利用資源的新方法，即在第一輛汽車經(jīng)過沖壓進入焊接工序的時候，立刻開始進行第二輛汽車的沖壓，而不是等到第一輛汽車經(jīng)過全部四個工序后才開始，這樣在后續(xù)生產(chǎn)中就能夠保證四個工人一直處于運行狀態(tài)，不會造成人員的閑置。這樣的生產(chǎn)方式就好似流水川流不息，因此被稱為流水線。 2.CPU流水線 1989 年推出的 i486 處理器引入了五級流水線。這時，在 CPU 中不再僅運行一條指令，每一級流水線在同一時刻都運行著不同的指令。這個設(shè)計使得 i486 比同頻率的 386 處理器性能提升了不止一倍。 五級流水線中的取指階段將指令從指令緩存中取出（i486 中的指令緩存為 8KB）； 第二級為譯碼階段，將取出的指令翻譯為具體的功能操作； 第三級為轉(zhuǎn)址階段，用來將內(nèi)存地址和偏移進行轉(zhuǎn)換； 第四級為執(zhí)行階段，指令在該階段真正執(zhí)行運算； 第五級為退出階段，運算的結(jié)果被寫回寄存器或者內(nèi)存。 由于處理器同時運行了多條指令，大大提升了程序運行的性能。 二、CPU流水線技術(shù)