Procesorul - creșterea performanțelor prin pipeline

Curs
8/10 (1 vot)
Domeniu: Calculatoare
Conține 4 fișiere: doc, ppt
Pagini : 69 în total
Cuvinte : 2
Mărime: 1.13MB (arhivat)
Cost: Gratis

Extras din document

Def: = o tehnica de implementare in care mai multe instructiuni sunt suprapuse in executie.

Introdusa in 1964 prin calculatoarele IBM 7030 si CDC 6600 - suprapunerea fazelor de extragere, decodificare, executie si salvare rezultat.

Reintrodusa incepand cu 1985 de microprocesoarele RISC.

Pipelining-ul este cheia vitezei procesoarelor actuale.

Viteza se obtine prin cresterea ratei de executie a instructiunilor.

O instructiune MIPS se executa in 5 pasi:

1. Extragere instr din memorie si incrementare PC

2. Decodificare instructiune si extragere registru

3. Executie operatie sau calcul adresa memorie

4. Acces operand in memorie

5. Scrie rezultat intr-un registru

Duratele operatiilor sunt:

Ce face pipelining-ul usor:

- toate instructiunile au aceeasi lungime

- numar mic de formate de instructiuni

- operanzii memorie apar numai in instructiuni de incarcare si salvare

Sunt caracteristici pentru procesoarele RISC.

80x86 au instr de 1-17 octeti, nr mare de moduri de adresare,

instr cu operanzi in memorie => pipelining-ul e o mare provocare.

Ce face pipelining-ul greu:

- hazardurile structurale (conflicte generate de partajarea resurselor,

ex: registre, memorie)

- hazardurile de control (probleme generate de instructiunile de salt,

ce se intampla cu instructiunile care sunt deja in pipeline?)

- hazardurile de date (o instructiune ce foloseste rezultatul instructiunii

anterioare)

Vom construi un pipeline simplu si vom examina aceste probleme si modalitatile de rezolvare a lor.

Vom vorbi despre procesoarele moderne, despre arhitecturile superscalare, despre executia out-of-order (ne-ordonata) si terminarea in-order (in ordine).

Hazard = eveniment in pipeline care face ca instructiunea urmatoare sa nu poata fi executata in urmatorul ciclu de ceas.

1. Hazardul structural

- apare daca hardware-ul nu suporta unele combinatii de instructiuni in acelasi ciclu de ceas (urmare a unui conflict de acces la o resursa).

Ex: daca avem o memorie comuna pentru date si instructiuni, instructiunea 4 nu va putea fi incarcata.

Solutie: multiplicarea resurselor (memorii separate pentru date si instructiuni)

Preview document

Procesorul - creșterea performanțelor prin pipeline - Pagina 1
Procesorul - creșterea performanțelor prin pipeline - Pagina 2
Procesorul - creșterea performanțelor prin pipeline - Pagina 3
Procesorul - creșterea performanțelor prin pipeline - Pagina 4
Procesorul - creșterea performanțelor prin pipeline - Pagina 5
Procesorul - creșterea performanțelor prin pipeline - Pagina 6
Procesorul - creșterea performanțelor prin pipeline - Pagina 7
Procesorul - creșterea performanțelor prin pipeline - Pagina 8

Conținut arhivă zip

  • Procesorul - Cresterea Performantelor prin Pipeline
    • CursArhCap6-1.ppt
    • CursArhCap6-2.ppt
    • CursArhCap6-3.ppt
    • CursArhCap6.doc

Alții au mai descărcat și

AutoCad

APERTURE - controleazã mãrimea cursorului selector, caracteristic modului object snap. ARC - traseazã un arc de cerc de orice dimensiune. A -...

Biblioteca de Șabloane Standard

Biblioteca de Sabloane Standard (STL) asigura o abstractizare standardizata a datelor prin intermediul containerelor si o abstractizare procedurala...

Clase Derivate

1. Clase derivate. Prin mostenire, atributele unei clase de baza sunt transmise unor clase derivate. Derivarea permite definirea unor clase noi,...

Clase în Java

Clase pentru miniaplicatii Miniaplicatiile constituie extensii ale unei clase deja existente java.applet.Applet. Structura clasei unui applet...

Clase

1. Programare procedurala –Programare orientata pe obiecte. Limbajul C, ca si Pascal, utilizeaza modelul programarii structurate procedurale, care...

Comunicații internet

2.1. Stilurile caracterelor {n sfirsit pagina dvs. contine ceva, chiar daca este vorba numai de un nume. Vom analiza in continuare elementele de...

Crearea unei aplicații independente în Java

Toate aplicatiile Java contin o metoda main(), spre deosebire de miniaplicatii. class FirstApp { public static void main( String argsst) {...

Curs Excel

Deplasarea prin foi Deplasarea dintr-o foaie in alta se face cu clic cu mouse-ul pe eticheta foii dorite. Deplasarea prin celule Va puteti...

Te-ar putea interesa și

Arhitectura pipeline IBM PowerPC

Arhitectura pipeline la familia de pr-ces-are IBM P-werPC. Ev-lutie si particularitati. Marca P-wer Architecture" este - arhitectura de...

Procesoarele Intel Haswel

Pe scurt, un procesor este componenta care prelucrează informaţia introduse de noi, controlând activităţile sistemului în care este încorporat....

Măsurări Electrice și Electronice

Cap.1. STADIUL ACTUAL AL CERCETARILOR ÎN DOMENIUL SISTEMELOR ELECTRONICE DE MASURARE CU APARATURA PROGRAMABILA 1.1. CONSIDERATII GENERALE În...

Arhitectura calculatoarelor

1. Introducere Încã din cele mai vechi timpuri, omul a fost nevoit sã efectueze calcule. Odatã cu creşterea complexitãţii calculelor, s-au pus în...

Automatică și calculatoare

1. Introducere Un test "benchmark" se presupune a fi o metoda standard de masurare a performantelor unui sistem de calcul pentru a putea fi...

Sisteme cu Procesoare Multiple

CURSUL1 - Presupune parcurgerea anterioara a cursurilor ASDN, DCE, AC, AMP, SMP - Competente dobandite in urma promovarii: - intelegerea...

SPM tehnica pipeline

1 Tehnica pipeline Tehnica pipeline este unul dintre modelele utilizate frecvent în cele mai variate domenii de productie. Acest model este...

Arhitecturi Paralele - Curs

1. Introducere în problematica microarhitecturilor cu executie speculativa Specialistii opineaza ca 65% din aceasta crestere exploziva a...

Ai nevoie de altceva?