Студопедия — Особенности ЭВМ PENTIUM Intel Р6. Механизм динамического выполнение команд
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Особенности ЭВМ PENTIUM Intel Р6. Механизм динамического выполнение команд






Интеллектуальное исполнение. Этим термином называется способность микропроцессора организовать неупорядоченное выполнение команд и восстановления впоследствии порядка за счет передачи результатов выполнения команд в порядке, предусмотренном алгоритмом обработки данных. Для реализации этого механизма результаты выполнения находящихся на конвейере команд размещаются во временных регистрах (буфер команд). Блок удаления и восстановления постоянно просматривает буфер команд и ищет те из них, которые уже исполнены и не имеют связи по данным с другими командами или не находятся в ветвях незавершенных переходов. Когда такие команды найдены, устройство удаления и восстановления помещает сформированные ими данные в память или регистры процессора в порядке, заданным исходным алгоритмом. После этого команды удаляются из конвейера.

Механизм динамического выполнения команд приводит к тому, что наиболее оптимально используется время наиболее дорогостоящего компонента ЭВМ – микропроцессора, а если учесть, что в последних версиях Pentium команды программы исполняются в 3 потока одновременно, то понятным становятся истоки повышения производительности, достигаемые в этих моделях.

 

12.Повышение производительности вычислений: использование перекрытия и расслоения памяти.

К ранним моделям, в которых использовалось перекрытие относят UNIVAC 1. Перекрытием называют способность ЭВМ одновременно выполнять не одну, а несколько операций обработки данных. В упоминаемой выше UNIVAC 1 было применено такое совмещение операций, которое впоследствии стало классическим: в ней перекрывались исполнение программы и выполнение операции ввода-вывода.

M 7094 II сделан дальнейший шаг: использовано расслоение памяти для ускорения обращений к ней. Суть этого решения в том, что ОЗУ делят (расслаивают) на n независимых сегментов. Каждый сегмент имеет свое устройство управления. Величину n называют глубиной расслоения. Ячейки с последовательными номерами находятся в последовательных сегментах. Так, если n =4, то нулевая ячейка будет в первом сегменте, первая – во втором и т.д., иначе говоря, ячейка с номером 4 i будет в первом сегменте, а с номером 4 i+3 – в четвертом. Если полный цикл обращения к одному сегменту ОЗУ составляет К единиц времени, а глубина расслоения равна n, то к каждому последовательному сегменту можно обращаться через K/n единиц времени после обращения к предыдущему. Когда программа обратится к n подряд следующим ячейкам памяти, то пройдет время К и можно будет повторить цикл обращения. Быстродействие ОЗУ как будто увеличивается в n раз. Однако на практике такая оптимизация достигается редко из-за непоследовательных обращений к ячейкам памяти ЭВМ. Практика показала, что при обращении к адресам в памяти ЭВМ в случайном порядке, достигается продолжительность цикла обращения.

Т.е. выигрыш от расслоения все равно получается существенным, хотя и не в n раз.

13.Повышение производительности вычислений: использование конвейеризации и параллельных вычислений.

Разбиение процесса исполнения команды (конвейеризация) впервые применено в машинах STRETCH и LARC. В первой ЭВМ конвейер был двухступенчатым, во второй – четырехступенчатым. Существенному увеличению производительности за счет конвейеризации мешало то, что в этих машинах не была решена проблема снижения влияния помех.

Под помехами в конвейерных ЭВМ понимают тот или иной фактор, связанный с его конструкцией или применением, который препятствует непрерывному поступлению новых данных на конвейер с максимально возможной скоростью.

К первым машинам с конвейерной организацией относят IBM 360/91 (1967 г.). В ней была реализована предварительная выборка команд, причем, если предполагалось ветвление, то выбирались команды из обеих ветвей и ставились в очередь на конвейер. Когда исполнение команды ветвление определяло одну из ветвей программы, ненужная последовательность команд отбрасывалась. Уже в этой ЭВМ некоторые команды выполнялись непоследовательно, но за счет правильной организации процесса пересылки результатов все они оказывались на своих местах.

К высокопараллельным ЭВМ относят ILLIAC IV (1968 г.). Построена была эта машина для решения очень больших научных задач. Такая ее специализация объясняет тот факт, что в ней использовались 64 копии блока, сходного с арифметическим устройством традиционной машины. Каждая копия имела свои регистры, сумматор и память, все копии могли работать одновременно.

Повышение производительности за счет параллельной обработки может идти по двум альтернативным направлениям:

- создание многомашинных комплексов – это направление развивается как вычислительные сети;

- создание многопроцессорных комплексов.







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 476. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно...

ТРАНСПОРТНАЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ   Под транспортной иммобилизацией понимают мероприятия, направленные на обеспечение покоя в поврежденном участке тела и близлежащих к нему суставах на период перевозки пострадавшего в лечебное учреждение...

Кишечный шов (Ламбера, Альберта, Шмидена, Матешука) Кишечный шов– это способ соединения кишечной стенки. В основе кишечного шва лежит принцип футлярного строения кишечной стенки...

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ Ихтиопсидный тип мозга характерен для низших позвоночных - рыб и амфибий...

Принципы, критерии и методы оценки и аттестации персонала   Аттестация персонала является одной их важнейших функций управления персоналом...

Пункты решения командира взвода на организацию боя. уяснение полученной задачи; оценка обстановки; принятие решения; проведение рекогносцировки; отдача боевого приказа; организация взаимодействия...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия