Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Процессоры
Содержание
- 1. Процессоры
- 2. ОУ состоят из ОЭ, которые могут
- 3. Программный код – последовательность закодированных команд, расположенных
- 4. Работа проц. цикличнаКомандный цикл12345
- 5. 1- извлечение команд из памяти,2- их декодирование3-
- 6. Исполняемая команда помещается в регистр командДекодирование команды
- 7. Адрес следующей команды хранится в регистре «указатель
- 8. Адреса данных и сами данные хранятся в регистрах общего назначенияН-р, в архитектуре x86
- 9. 2. Типы команд по типу ячеек (R-reg.,
- 10. по типу операндов - скалярные: число
- 11. 3. «Одновременное» выполнение задач (программ)Однопотоковый ЦП «создаёт
- 12. ЦП по прерываниям от таймера периодически сохраняет
- 13. Многопотоковый процессор имеет несколько декодеров команд регистров команд IP АЛУМного конвейеров и/или ядерБрахма
- 14. Ядро – часть процессора, выполняющая хотя бы 2-4 этапы командного циклаОбщие кэш высокого уровня системная шина
- 15. Виртуальная машина – это программная среда,позволяющая запускать несколько ОС (одинаковых или разных) квазипараллельно
- 16. 4. Пути повышения производительностиSpeedDaemon– за счёт роста частотыBrainiac – поумнение УУ, кэша, паралл. конвейеры
- 17. Конвейеризация (pipelining)Процессорный цикл разбит на простые операции
- 18. Если программа не оптимизирована под данный конвейер,
- 19. СуперскалярностьНекоторые из 5 этапов цикла распараллеливаются+ конвейеризация = несколько конвейеров (потоков)
- 20. Предсказание переходов – УУ прогнозирует направление
- 21. ПредсказаниеСтатическое – на основе «опыта предков», зашито в УУ Динамическое – на основе текущей статистики переходов
- 22. Если предсказание сбылось (98-99 % !), то
- 23. Исполнение по предположению (speculative execution) – выполняются все этапы!Но при неудаче конвейер очищается много тактов
- 24. Внеочередное исполнение – порядок исполнения команд
- 25. Переименование регистров – если команды одновременно
- 26. Н-р, схема работы одного из ядер Phenom
- 27. Скачать презентанцию
ОУ состоят из ОЭ, которые могут работать одновременно Команда (инструкция) – совокупность операций, н-р, сложение векторов
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2 ОУ состоят из ОЭ, которые могут работать одновременно
Команда
(инструкция) – совокупность операций, н-р, сложение векторов
Слайд 3Программный код – последовательность закодированных команд, расположенных в целом числе
смежных байт памяти
ђим–гѕ г0 шІ kD8ФZ7aыЦшrН)3>–ЦЉpОKп Rутiщ хєџ]nЎиЙ–э B™4n`©Я… О€че
Я„M|^ ћ Щгњ"M»фт ‰B јL ґЬj >©бp%Уєkn »»G Кu‰ІяюяСP|Nw И€u№=()Ы X;Х‡лNkуГ5' ¤јCќ ::®ъјЁшцeОA,цгчБ j_Ќ± KъффЦъЧѓZ XИч%''ќл iВ bемхKa† -+G2 fSїOП\lz[±JHЩсџж3m2:›|љLЪэЯёєP==Эќ°х¶Ц¶Ћ Г}Yс7 И»j(`n(4ћI єh SmsІTп‹uЛ0ьБ;†nЌџяеЌЖ
Слайд 51- извлечение команд из памяти,
2- их декодирование
3- извлечение данных,
4- выполнение,
5-
запись результата
Если СШ широкая, то 1+3
команды
данные
Слайд 6Исполняемая команда помещается в регистр команд
Декодирование команды – её разбиение
на (микро)операции – раздача заданий для ОЭ
00 MAR
:= PC 01 MRd
02 CR := MDR
03 --> PC := PC+1
04 END_COMMAND
Слайд 7Адрес следующей команды хранится в регистре «указатель инструкций» (instruction pointer)
Как
изменяется адрес:
если текущая команда линейная, то прибавляется её длина
(в байтах)если это команда перехода или вызова процедуры, то сама указывает новый адрес
Слайд 92. Типы команд
по типу ячеек (R-reg., M-mem.)
- R1,R2->R3
- M1,M2->M3
- R1->M1
- …………………
по их количеству
- простые- сложные: несколько R и M
Слайд 10 по типу операндов
- скалярные: число
- векторные: массив
чисел
Векторные команды дают экономию на 1,2 шагах цикла
Слайд 113. «Одновременное» выполнение задач (программ)
Однопотоковый ЦП «создаёт иллюзию» одновременности
ОС вычисляет
кванты времени для задачи согласно её приоритету (см. диспетчер задач)
Слайд 12ЦП по прерываниям от таймера периодически
сохраняет в кэше содержимое
регистров, доступных текущей задаче
переключается на следующую задачу
Слайд 13Многопотоковый процессор имеет несколько
декодеров команд
регистров команд
IP
АЛУ
Много
конвейеров и/или ядер
Брахма
Слайд 14Ядро – часть процессора, выполняющая хотя бы 2-4 этапы командного
цикла
Общие
кэш высокого уровня
системная шина
Слайд 15
Виртуальная машина – это программная среда,
позволяющая запускать несколько ОС
(одинаковых или разных) квазипараллельно
Слайд 164. Пути повышения производительности
SpeedDaemon
– за счёт роста частоты
Brainiac – поумнение
УУ, кэша, паралл. конвейеры
Слайд 18Если программа не оптимизирована под данный конвейер, то появляются холостые
такты
Можно увеличить частоту
Но!
Эффективная длина конвейера – среднее число тактов в
цикле
Слайд 19 Суперскалярность
Некоторые из 5 этапов цикла распараллеливаются
+ конвейеризация = несколько
конвейеров (потоков)
Слайд 20 Предсказание переходов – УУ прогнозирует направление условного перехода и,
не дожидаясь его, выполняет 1 и 2 этапы цикла
Слайд 21Предсказание
Статическое – на основе «опыта предков», зашито в УУ
Динамическое
– на основе текущей статистики переходов
Слайд 22Если предсказание сбылось (98-99 % !), то ЦП не зря
работал без «перерыва»
Экономия времени до 30 %
Слайд 23 Исполнение по предположению (speculative execution) – выполняются все этапы!
Но
при неудаче конвейер очищается много тактов
Слайд 24 Внеочередное исполнение – порядок исполнения команд может меняться если
их результаты независимы
Но в СШ результаты выдаются по порядку, т.е.
программа «не замечает», что её «перекроили»
Слайд 25 Переименование регистров – если команды одновременно обращаются к одному
регистру, его можно «размножить», используя запасные регистры
Логически он один, а
физически – несколько
