（10分）某 CPU 采用五段流水线（取指 IF、译码 ID、执行 EX、访存 MEM、写回 WB），各段耗时均为 1ns。指令类型及流水段如下：

R 型指令（ADD、SUB）：IF→ID→EX→WB（无 MEM 段）；

I 型指令：LW（加载）为 IF→ID→EX→MEM→WB，SW（存储）为 IF→ID→EX→MEM（无 WB 段）；

J 型指令（JMP，无条件跳转）：IF→ID→MEM（无 EX、WB 段，MEM 段完成地址计算和 PC 更新）。

已知程序中指令比例为 R 型 40%、LW 30%、SW 20%、JMP 10%，且存在以下相关：

a）数据相关：仅 LW 指令后紧跟的第一条指令（紧接指令）有 20% 概率需使用 LW 加载的结果，后续指令无数据相关。采用定向技术可解决 EX→EX、MEM→EX 的数据相关，无法解决 MEM→ID 的数据相关（需插入气泡）；

b）控制相关：JMP 指令跳转成功率 60%，跳转成功时，其下一条已取指的延迟槽指令需作废（插入气泡），跳转失败时延迟槽指令正常执行。

请回答下列问题：

（1）无任何相关时，流水线的 CPI 为多少？（2分）

（2）仅考虑数据相关时，流水线的 CPI 为多少？（2分）

（3）同时考虑数据相关和控制相关时，流水线的 CPI 为多少？（2分）

（4）若将五段流水线改为四段（IF、ID、EX、WB），取消 MEM 段，将其功能合并到 EX 段（访存地址计算、执行运算、访存操作）和 WB 段（数据写回）。新流水线各段耗时 1ns，指令流水段调整为：R 型（IF→ID→EX→WB）、LW（IF→ID→EX→WB）、SW（IF→ID→EX）、JMP（IF→ID→EX，EX 段更新 PC）。此时定向技术可解决 EX→EX、EX→ID 的数据相关，控制相关处理方式不变。重新计算同时考虑数据相关和控制相关时的 CPI，并分析段数调整对性能的影响。（4分）