Содержание
- 2. Процессоры Центральный процессор — это мозг компьютера. Основная задача: выполнять программы, находящиеся в основной памяти. Для
- 3. Схема компьютера с одним центральным процессором и двумя устройствами ввода-вывода
- 4. Центральный процессор Блок управления отвечает за вызов команд из памяти и определение их типа. Арифметико-логическое устройство
- 5. Регистры ЦП Обычно имеют одинаковый размер. Операции чтения и записи с регистрами выполняются очень быстро, поскольку
- 6. Устройство центрального процессора Тракт данных состоит из: регистров (обычно от 1 до 32) арифметико-логического устройства (АЛУ)
- 7. Цикл тракта данных Команды: тип регистр-память: вызывают слова из памяти, помещают их в регистры, где они
- 8. Выполнение команд ЦП выполняет каждую команду за несколько шагов: Вызывает следующую команду из памяти и переносит
- 9. Описание работы центрального процессора можно представить в виде программы. Такая программа называется интерпретатором. В описываемом компьютере
- 10. Эквивалентность аппаратных процессоров и интерпретаторов Эквивалентность аппаратных процессоров и интерпретаторов имеет важные последствия для организации компьютера
- 11. History. Интерпретация Первые компьютеры поддерживали небольшое количество команд, и эти команды были простыми. Разработка более мощных
- 12. History. Интерпретация Достоинства интерпретации: возможность исправлять неправильно реализованные команды «на месте» или даже компенсировать ошибки аппаратного
- 13. History. Интерпретация К концу 70-х годов интерпретаторы стали применяться практически во всех моделях, кроме самых дорогих
- 14. Преимущества процессоров с интерпретацией: можно разработать очень простой процессор, а вся самое сложное реализовать с помощью
- 15. Системы RISC и CISC 1980 г. разработка не ориентированных на интерпретацию процессоров VLSI (Дэвид Паттерсон (David
- 16. Системы RISC и CISC По мнению сторонников RISC, наилучший способ разработки компьютеров – включение туда небольшого
- 17. Системы RISC и CISC Компания Intel сумела воплотить те же идеи в архитектуре CISC: Процессоры Intel,
- 18. Принципы проектирования современных компьютеров. Принципы RISC 1. Все команды должны выполняться непосредственно аппаратным обеспечением. То есть
- 19. Принципы RISC 2. Компьютер должен запускать как можно больше команд в секунду. Этот принцип предполагает, что
- 20. Принципы RISC 3. Команды должны легко декодироваться. Предел количества запускаемых в секунду команд зависит от темпа
- 21. Принципы RISC 4. К памяти должны обращаться только команды загрузки и сохранения. Один из самых простых
- 22. Принципы RISC 5. Регистров должно быть много. Поскольку доступ к памяти происходит относительно медленно, в компьютере
- 23. Параллелизм Один из способов заставить процессоры работать быстрее – повышение их тактовой частоты. Большинство проектировщиков для
- 24. Параллелизм на уровне команд Главным препятствием высокой скорости выполнения команд является необходимость их загрузки из памяти.
- 25. Конвейеры При использовании конвейера команда обрабатывается за большее количество шагов, каждый из которых реализуется определенным аппаратным
- 26. Конвейер из 5 блоков Первая ступень (блок С1) вызывает команду из памяти и помещает ее в
- 27. Состояние каждой ступени конвейера в зависимости от количества пройденных циклов Цикл 1 блок С1 обрабатывает команду
- 28. Конвейеры Конвейеры позволяют добиться компромисса между временем запаздывания (время выполнения одной команды) и пропускной способностью процессора
- 29. Сдвоенный пятиступенчатый конвейер с общим блоком выборки команд Общий блок выборки команд вызывает из памяти сразу
- 30. Конвейеры Сначала конвейеры (как сдвоенные, так и обычные) использовались только в RISC-компьютерах. Конвейеры в процессорах компании
- 31. Суперскалярный процессор с пятью функциональными блоками Один конвейер с большим количеством функциональных блоков – для данного
- 32. Суперскалярный процессор Одновременно выбираются две и более команды, которые декодируются и помещаются в буфер хранения, в
- 33. Режимы работы центральных процессоров Большинство центральных процессоров, используемых во встраиваемых системах, имеют два режима работы: режим
- 34. Параллелизм на уровне процессоров Конвейеры и суперскалярная архитектура обычно повышают скорость работы всего лишь в 5-10
- 35. Матричные компьютеры Матричные компьютеры – используются для ускоренного выполнения больших научных программ: SIMD-процессоры. векторные процессоры. Процессоры
- 36. Матричные компьютеры SIMD-процессор (Single Instruction-stream Multiple Data-stream — один поток команд с несколькими потоками данных) состоит
- 37. SIMD-ядро графического процессора Fermi Содержит до 16 потоковых мультипроцессоров (SM, Stream Multiprocessor) SIMD, каждый из которых
- 38. Каждый GPC-кластер фактически представляет собой отдельный графический процессор, за тем лишь исключением, что не имеет выделенного
- 39. Векторный процессор (vector processor) Векторный процессор - это процессор, в котором операндами некоторых команд могут выступать
- 40. Векторный процессор (vector processor) Регистры загружаются из памяти единственной командой, которая фактически делает это последовательно. Команда
- 41. Мультипроцессоры Элементы процессора, распараллеленного по данным, связаны между собой, поскольку их работу контролирует единый блок управления.
- 42. Мультипроцессоры Мультипроцессор с собственной локальной памятью для каждого процессора (б) Мультипроцессор с единственной шиной и общей
- 43. Мультипроцессоры Мультипроцессоры с небольшим числом процессоров ( Создание больших мультипроцессоров представляет определенные трудности. Сложность заключается в
- 45. Скачать презентацию