Компьютердің логикалық бөлігі


Диаграмма ««Классикалық 5-сатылы конвей­ер»



жүктеу/скачать 0,85 Mb.
бет23/25
Дата17.10.2023
өлшемі0,85 Mb.
#117569
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   25
Байланысты:
ЛЕКЦИИ

Диаграмма ««Классикалық 5-сатылы конвей­ер»

Саты

Такты

1нәтиже

2 2нәтиже

3 3нәтиже

Нәтиже жазбасы













1

2

3

Орындалуы










1

2

3

4

Операндалар







1

2

3

4

5

Кодтау




1

2

3

4

5

6

Таңдау

1

2

3

4

5

6

7

Кейбір процессорларда конвейрдің бес негізгі сатыларыәрбірін күрделілігін төмендету үшін көп сатылы операцияларға бөлінеді. Осындай біріктірілу суперконвейрлі деп аталады. Осылайша Cyrix фирмасы М1 процессорының 7- сатылы құрылымын суперконвейерлі деп атайды . Суперкон­вейердің мәні логикалық операциялар саны азайту, яғни әрбір конвейрдің сатысында бірінен біріне жылдам өтуге, сонымен қатар тактілі жиілігін көтеруге мүмкіндік береді.


36. Ерекеше скалярлы архитектуралар


Процессор жалғыз өзінің ковейрімен скалярлы деп аталады; бір уақытта декодирования деңгейлері (конвейрдің басталу кезінеде) тек қана бір командалар тобы түсуі мүмкін. Бірнеше процессорлар тобы өздерінің ковейрлер тобымен бірнеше ерекше скалярлы атауларға ие болу мүмкін. Мұндай процессорлар тобы бір қадам ішінде бірнеше командаларды орындауы мүмкін және сондай қадамдық жиіліктер арасында скалярлық шамалар қолданылуы мүмкін («Екі ағымды ерекше скалярлы архитектура» бөлімін қара).
Диаграмма «Екі ағымды ерекше скалярлы архитектура»



Деңгейі

Қадам

1,2-ші нәтиже

3,4-ші нәтиже

5,6-шы нәтиже

Жазбаның нәтижесі

























1

2

3

4

5

6

Орындалуы



















1

2

3

4

5

6

7

8

Операндтар













1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Декодирование жасау







1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Таңдама

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Барлық ерекше скалярлы процессорлар бірдей құрылмаған. Микропроцессорлар Pentium фирмасы Intel және М1 фирмалар Cyrix екі команданы өңдеуі мүмкін, екі конвейрге түсетін ақпараттарды да, сондықтан олар екіағынды деп аталады (dual-issue). Орталық процессорлар (ЦП) К5 фирмасы AMD — бұл төртағымды (quad-issue) процессор. Nx586 фирмалары NexGen тек қана ерекше скалярлы болып есептеледі: ол тек өзі ғана бір команда ақылы орындалуы мүмкін х86 бір қадам арқылы, және олар бір уақытта орындалады.
Қарастырылатын процестердің барлығында кез-келген жағдайларда бір уақытта олардың максималды шексіз архитектуралы ақпараттары орындалуы мүмкін. Pentium поцессорында, мысалы, қатал тәртіптегі командалар типі қарастырылу мүмкін және олар бір уақыт мезетінде диаграмманы орындау мүмкін («Бір уақыттағы орындалуға шектеу» диаграмманы қарастыр). Процессорлар Ml фирмалы Cyrix және К5 фирмалы AMD бұл жағынан өте қиын, және өзінің талаптарыда бар.
Диаграмма «Бір уақыттағы орындалуға шектеу»

Деңгейлері

Қадамдар

1-ші нәтиже

2,3-ші нәтиже

4-ші нәтиже

Нәтиженің жазбалары

























1

-

2

3

4

-

Орындалуы



















1

-

2

3

4

-

5

6

Операндылар













1

-

2

3

4

-

5

6

7

-

Декодирование жасау







1

-

2

3

4

-

5

6

7

-

8

9

Таңдама

1

2

2

3

4

5

5

6

7

8

8

9

10

11



37. Толық емес орындаулар
Орта командалардың сандарының өсуі, қолданылатын сандао арасында, максималды өндірістер алу үшін ЦП өте қажетті. Әдетте түзу сызықты ерекше скалярлы архитектура жылдамдықтарында ЦП кейбір жағдайларда заттай өзгереді, бірақ бір конвейрлердің өзінде жұмыстың орындалуы тоқтайды немесе жұмыс істемейді.
Диаграмма «Конвейрдің жұмыс істемеуіне әсер»

Деңгейлері

Қадамдар

1-ші нәтиже

2,3-ші нәтиже

4-ші нәтиже

Нәтиженің жазбалары

























1

-

2

3

4




Орындалуы



















1

-

2

3

4

-

5




Операндылар













1

-

2

3

4

-

5

6

7




Декодирование жасау







1

-

2

3

4

-

5

6

7

-

8




Таңдама

1

2

2

3

4

5

5

6

7

8

8

9

10




Pentium типті процессорларда, өңделудің құрылыстарын қолдану және жұмыстың анықталуын бірге орындайды, (in-order issue) және соңғы жұмыстар аяқталған мүмкіндіктер (in-order completion), командалардың конвейрлерде орындалуы және басқада командалардың сол тәртіпте орындалуы немесе қандай тәртіпте орындалуы. (Басқа сөзбен айтқанда, конвейрле тобы «аяқтарымен бірге қадам жасайды», «Конвейрдің жұмыс істемеуіне әсер»). Бұл құбылыс рационалды түрде қолданылады, және бұл өндірістің ерекшеліктері бойынша өндірістің нүктесімен тура дәлелденеді.


Архитектуралар мағынасыз аяқталмаған тәртіптерімен (out-of-order completion) бір конвейрдің көмегімен келесілердің жұмыс істеуіне жол береді. Бұл кезде командалар тобы, оыс бағдарламаларда тұратын фактілік түрде басқалардан бірінші орындалатын ковейрлерде орындалады. Шынындада процессорлар өздерінің жұмыс істелуін регистрлер тобында орындалады және өздерінің ақпараттық қадамдарымен бірге орындалады.Процессорлар M1, K5 және Nx586 тиянақты емес аяқталатын тақырыптар тобында орындалатын ақпараттармен тікелей байланыстылығын арттырады (тәртіпсіз типтегі орындалатын атаулар тобы — out-of-order execution).
Тәртіпсіз орындаулар тобында олардың ары қарай (out-of-order issue) концепцияларды ары қарай, процессордың командаларын орындайды және ақпараттық бағдарламаларда бірге орындалады. Осы шынайы емес орындалатын ақпараттардың барлығында командалар тобы өңдеуден өткізіледі және буферлену командасынан өтеді (instruction window), декодированиядан өту және орындалу мақсатында бірге қолданылады. Кейбір кез-келген процессорларда орындалатын процессорлардың ақпараттық құрылымдары болашақ командалар тобында орындалады және орындаушы блоктармен бірге құрылады. Егер ол процессорлардың анықталу типінде, берілген командалар тобында өзінің тәртіптерімен бірге орындалады.
Басқада белгіленілетін конструкциялар тобы бірнеше командалар тобын қолданылады, тұтынушы жағдайлармен (reserva­tion stations), блоктан шығар алдында әрбір кез сайн орындалады.
Процессорлар командалармен бірге жинақталу тобында, және функционалды берілу кезінде басқада тәртіптермен бірге қолданылады және жинақталушылардың басқалардан жылдамырақ орындалады. Осындай жақындау жолдары ЦП К5 фирмалары AMD; әрбір функционалды алты бөліктен процессорлардың жинақталумен бірге орналастырылады және екі командаларға бөлінеді. Про­цессорлар Nx586 фирмалары NexGen аналогты жақындау түрлерін қолданады, 14 командалар тобымен бірге қолданар алдында функционалды блоктар жүйесін орындайды.



жүктеу/скачать 0,85 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   25



©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет
Lessons
Curriculum vitae
Documents