CPI为1的单周期处理器强吗？

16年408真题

20．单周期处理器中所有指令的指令周期为一个时钟周期。下列关于单周期处理器的叙述中，错误的是（
A)。

A.可以采用单总线结构数据通路 B.处理器时钟频率较低

C.在指令执行过程中控制信号不变 D．每条指令的CPI为1

单周期处理器实际上是非常古早的设计，虽然CPI为1，但实际上它的时钟频率是非常低的。现代指令集在加快时钟频率的同时也可以把CPI做到1，例如RISC就引入了指令流水线来实现平均CPI接近1。

4.4.3 为什么不使用单周期实现方式

虽然单周期设计也可以正确地工作，但现代设计中并不采取这种方式，因为它的效率太低。究其原因，是在单周期设计中，时钟周期对所有指令等长，这样时钟周期要由执行时间最长的那条指令决定。这条指令几乎可以肯定是取数指令，它依次使用了5个功能单元：指令存储器、寄存器堆、ALU、数据存储器、寄存器堆。虽然CPI为1（见第1章），单周期实现方式的总体性能并不一定很好，因为时钟周期实在是太长了。

使用单周期设计的代价虽然很大，但对于小指令集来说，或许是可以接受的。事实上，早期具有简单指令集的计算机就曾经采用过这种实现方式。然而，若要实现包含浮点或更复杂指令的指令集，这样的单周期设计根本不能胜任。
因为时钟周期必须满足所有指令中最坏的情况，故不能使用那些缩短常用指令执行时间而不改善最坏情况的实现技术。这样，单周期实现方式违背了第1章中加速大概率事件这一设计原则。在下一节，我们将看到一种称为流水线的实现技术，使用与单周期类似的数据通路，但效率更高。从方法来说，流水线是通过重叠多条指令的执行来提高效率的。

——《计算机组成与设计：硬件/软件接口（原书第五版）》P181