Procesorul - Cresterea Performantelor 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 - Cresterea Performantelor prin Pipeline - Pagina 1
Procesorul - Cresterea Performantelor prin Pipeline - Pagina 2
Procesorul - Cresterea Performantelor prin Pipeline - Pagina 3
Procesorul - Cresterea Performantelor prin Pipeline - Pagina 4
Procesorul - Cresterea Performantelor prin Pipeline - Pagina 5
Procesorul - Cresterea Performantelor prin Pipeline - Pagina 6
Procesorul - Cresterea Performantelor prin Pipeline - Pagina 7
Procesorul - Cresterea Performantelor 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

Viata la Inaltime - Pagina Web

Motivaţia alegerii temei Experienţa didactică arată că elevii sunt mai puţin atraşi de probleme, abandonează repede când întâmpină greutăţi şi au...

Programare în Limbaj de Asamblare

Bitii din registrul Flag sunt indicatori de stare care se pozitioneaza functie de rezultatul ultimei operatii aritmetice sau logice si se testeaza...

Retele de Calculatoare

Capitolul 1: Notiuni generale În acest capitol va veti familiariza cu rolul pe care îl joaca calculatorul în cadrul unei retele. Cu cît stiti mai...

Microprocesoare

Stiinta calculatoarelor se caracterizeaza printr-o deosebita dinamicitate. Desi foarte scurta, de aproximativ 60 de ani, istoria stiintei...

Partitionarea si Formatarea HDD

In aceasta sectiune vor fi prezentate pe scurt citeva date despre functionarea hardiscului, ca si despre pregatirea acestuia pentru stocarea de...

Microprocesoare

Z80 contine în plus fata de 8080, ca si componente structurale specifice, registrele de 8 biti A’, F’, B’, C’, D’, E’, H’, L’ numite secundare,...

Prelucrarea Semnalelor - Curs 2

2.4. Aplicatii ale seriilor Fourier Seriile Fourier reprezinta baza întregii discipline a prelucrarii semnalelor. Aplicatiile seriilor Fourier...

Prelucrarea Semnalelor - Curs 4

4.1.1 Esantionarea Vom presupune pentru început ca discretizarea timpului se efectueaza cu pas constant T (esantionare periodica sau uniforma)...

Ai nevoie de altceva?