指令流水线性能分析：吞吐率与加速比

(1) 在流水线中，每条指令需要通过五个过程段才能完成，所以流水线中每个时钟周期可以处理一条指令。因此，20条指令在20个时钟周期内可以完成。每个时钟周期的时长为10ns，所以总共需要200ns。实际吞吐率为20条指令 / 200ns = 0.1条指令/ns。

(2) 假设没有流水线加速，20条指令需要的总执行时间为20 × 10ns = 200ns。因为实际执行时间为200ns，流水线加速的效果就是将总执行时间缩短到了200ns / 0.1条指令/ns = 2000ns。所以流水线的加速比为200ns / 2000ns = 0.1。即流水线的运行速度是没有流水线的十倍。