Сравнение с параллелизмом.

S411

Основные сходства и различия показаны в таблице.

 

 

Особенности организации памяти в конвейерных вычислителях.

S412

Структуры «конвейерной» памяти:

основная память;

локальная, или кэш-память;

регистровые файлы.

Образуется некоторая иерархия памяти, цель ее обычна – компромисс между временем доступа и объемом.

 

S413

Основная память КВС содержит большинство данных и команд и наиболее «видима» программисту.

Базой основной памяти (ОП) в КВС является многоблочность. Каждый блок (модуль) содержит фиксированное число слов, и только к одному из них может быть осуществлен доступ в данный момент времени. Объем памяти и скорость доступа можно увеличить, комбинируя модули.

Скорость доступа должна соответствовать быстродействию конвейера, иначе КВС теряет смысл.

Запросное отношение – отношение скорости доступа к скорости синхронизации конвейера – имеет минимальное значение 2:1 и растет в зависимости от длины и типа конвейера.

В большинстве реальных систем существующая скорость доступа к отдельному базовому модулю памяти редко является достаточной для получения требуемого запросного отношения. Единственный выход – осуществить одновременный доступ к нескольким модулям памяти – расслоение памяти.

 

S414

Локальная память.

Основная память эффективна в КВС при обращении к любым наборам (даже длинным) последовательно расположенных слов, но обычно порядок доступа к данным, обеспечивающим требуемую скорость, не совпадает с тем порядком, в котором нуждается конвейер.

Естественный выход – промежуточная локальная память, которая практически всегда организуется как кэш-память или очень похоже.

 

S415

Основные структуры:

S416

Регистровые файлы.

В современных конвейерах вычислителей вместо простых фиксаторов между ступенями применяют более сложные структуры памяти.

Пригодна любая из структур локальной памяти (см. выше), но еще меньшего объема. Цель – обеспечение функциональной гибкости конвейера.

Особый случай – применение двухпортовой памяти с произвольным доступом на крайне малое число слов. Это и есть регистровый файл.

 

S417

Регистровый файл выполняет не менее трех функций, отсутствующих у простых фиксаторов ступени.