Содержание
- 2. Процессором называется устройство, осуществляющее обработку данных и программное управление этим процессом. Процессор занимает центральное место в
- 3. Логические основы ЭВМ, элементы и узлы Основа: алгебра логики Алгебра логики – это раздел математической логики,
- 4. Триггеры Простейшая электронная схема триггера состоит из двух усилительных каскадов. Выход каждого из каскадов подключен к
- 5. Пример работы процессора В качестве примера, иллюстрирующего работу микро ЭВМ, рассмотрим процедуру, для реализации которой нужно
- 6. Схема Команды уже загружены в первые шесть ячеек памяти. Хранимая программа содержит следующую цепочку команд: 1.
- 7. Схема На рисунке в памяти программ записано шесть команд. Это связано с тем, что команда обычно
- 8. История Первым общедоступным микропроцессором был 4-разрядный Intel 4004, созданный в 1971 году корпорацией Intel. Он содержал
- 9. 4004. Блок-схема
- 10. История Все эти функциональные узлы объединялись между собой 4 - разрядной ШД. Память команд достигала 4
- 11. История Модуль i4004 не имел возможности останова (команды HALT) и обработки прерываний. Цикл команды процессора состоял
- 12. История. 8080 Далее его сменили 8-разрядный Intel 8080 и 16-разрядный 8086, заложившие основы архитектуры всех современных
- 13. История В процессоре 80286 появился защищённый режим с 24-битной адресацией, до 16 Мб памяти. Процессор Intel
- 14. Микропроцессор 80486 Кристалл микропроцессора Intel 80486DX2 Расположение кристалла в корпусе микропроцессора
- 15. Планарная технология Планарная технология — совокупность технологических операций, используемых при изготовлении планарных (плоских, поверхностных) полупроводниковых приборов
- 16. Планарная технология ПЛАНА́РНАЯ ТЕХНОЛО́ГИЯ (от лат. planus – плоский, ровный), совокупность способов изготовления полупроводниковых приборов и
- 17. Планарная технология Области структур создаются локальным введением в подложку примесей (посредством диффузии или ионной имплантации), осуществляемым
- 18. Планарная технология Все области имеют выход на одну сторону подложки, что позволяет через окна в плёнке
- 19. Планарная технология
- 20. Планарная технология Основные технологические операции, используемые в планарной технологии, основаны на процессе литографии (фотолитографии). Применяются следующие
- 21. Планарная технология
- 22. Функции микропроцессора вычисление адресов операндов или команд; выборка и дешифрация команд из оперативной памяти (ОП); выборка
- 23. Основные параметры микропроцессоров разрядность - разрядностью внутренних регистров, над которыми одновременно могут выполняться операции; адресное пространство
- 24. Классификация команд микропроцессора
- 25. Набор команд В зависимости от набора и порядка выполнения команд процессоры делятся на четыре класса: CISC
- 26. МП типа CISC Характеризуется следующим набором свойств: нефиксированное значение длины команды; арифметические действия кодируются в одной
- 27. МП типа CISC При этом поздние х86, хотя и CISC-совместимы, но являются процессорами с RISC-ядром, и
- 28. МП типа RISC Вычисления с сокращённым набором команд – это процессоры по следующему принципу: более компактные
- 29. Характерные особенности RISC -процессоров 1. Одинаковая длина команд (упрощает выборку из памяти); 2. Использование большого количество
- 30. Достоинства и недостатки Достоинства: — высокая тактовая частота; — высокая скорость выполнения команд; —уменьшение площади кристалла
- 31. МП типа VLIW Архитектура МП с несколькими вычислительными устройствами. Одна инструкция процессора содержит несколько операций, которые
- 32. МП типа VLIW Подход VLIW сильно упрощает архитектуру процессора, перекладывая задачу распределения вычислительных устройств на компилятор.
- 33. МП типа MISC Процессор, работающий с минимальным набором длинных команд. Увеличение разрядности процессоров привело к идее
- 34. Классификация Флинна В 1966 г. Флинном был предложен подход к классификации архитектур вычислительных систем. В его
- 35. Одиночный поток команд и одиночный поток данных К этому классу относятся последовательные компьютерные системы, которые имеют
- 36. Множественный поток команд и одиночный поток данных Ни Флинн, ни другие специалисты в области архитектуры компьютеров
- 37. Одиночный поток команд и множественный поток данных В таких системах единое управляющее устройство контролирует множество процессорных
- 38. Множественный поток команд и множественный поток данных Эти машины параллельно выполняют несколько потоков инструкций над различными
- 40. Ядро процессора Каждое ядро процессора состоит из нескольких функциональных блоков: блока выборки инструкций; блоков декодирования инструкций;
- 41. Блоки выборки инструкций и предсказатель перехода Блок выборки инструкций осуществляет считывание инструкций по адресу, указанному в
- 42. Блоки декодирования Это блоки, которые занимаются декодированием инструкций, т.е. определяют, что надо сделать процессору, и какие
- 43. Блоки выборки данных и управляющий блок Блоки выборки данных осуществляют выборку данных из КЭШ-памяти или ОЗУ,
- 44. Блоки выполнения инструкций Включают в себя несколько разнотипных блоков: ALU – арифметическое логическое устройство; FPU –
- 45. Популярными расширениями наборов инструкция являются: MMX (Multimedia Extensions) – набор инструкций, разработанный компанией Intel, для ускорения
- 46. Блоки сохранения результатов и работы с прерываниями Блок сохранения результатов обеспечивает запись результата выполнения инструкции в
- 47. Блок работы с прерываниями Обработка прерываний происходит следующим образом. Процессор перед началом каждого цикла работы проверяет
- 48. Регистры Регистры – сверхбыстрая оперативная память (доступ к регистрам в несколько раз быстрее доступа к КЭШ-памяти)
- 49. Счетчик команд Счетчик команд – регистр, содержащий адрес команды, которую процессор начнет выполнять на следующем такте
- 50. Цикл работы ядра процессора 1. Блок выборки инструкций проверяет наличие прерываний. Если прерывание есть, то данные
- 51. Цикл работы ядра процессора 4. Блок выборки данных считывает из КЭШ-памяти или ОЗУ требуемые для выполнения
- 52. Технологии повышения производительности ядра процессора Увеличение производительности ядра процессора, за счет поднятия тактовый частоты, имеет жесткое
- 53. Конвейеризация Каждая инструкция, выполняемая процессором, последовательно проходит все блоки ядра, в каждом из которых совершается своя
- 54. Конвейеризация. Пример
- 55. Конвейеризация Как видно, для выполнения пяти инструкций процессору понадобилось 25 тактов. При этом в каждом такте
- 56. Конвейеризация. Пример Та же программа была выполнена за 9 тактов, что почти 2.8 раза быстрее. Максимальная
- 57. Конвейеризация Во-первых, реальный поток команд, обрабатываемый процессором – не последовательный. В нем часто встречаются переходы. При
- 58. Конвейеризация Если условный переход удалось предсказать, то выполнение инструкций по новому адресу начинается раньше, чем будет
- 59. Конвейеризация В большинстве современных процессорах задача анализа взаимосвязи инструкций и составления порядка их обработки ложится на
- 60. Суперскалярность Суперскалярность – архитектура вычислительного ядра, при которой наиболее нагруженные блоки могут входить в нескольких экземплярах.
- 61. Многоядерность Подавляющее большинство современных процессоров имеют два и более ядра. Мы практически получаем несколько процессоров, способных
- 62. Многоядерность Во-вторых, усложняется работа с памятью, так как ядер – много, и всем им требуется доступ
- 63. Технология Hyper-Threading Технология Intel Hyper-threading позволяет каждому ядру процессора выполнять две задачи одновременно, делая из одного
- 64. Технология Hyper-Threading Большинство программ не могут полностью нагрузить процессор, так как некоторые, в основном, используют несложные
- 65. Технология Hyper-Threading Естественно, прирост производительности будет меньше, чем от использования нескольких физических ядер, так как потоки
- 66. Технология Turbo Boost Производительность большинства современных процессоров в поднять, разогнать – заставить работать на частотах, превышающих
- 68. Скачать презентацию