русс | укр

Мови програмуванняВідео уроки php mysqlПаскальСіАсемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование


Linux Unix Алгоритмічні мови Архітектура мікроконтролерів Введення в розробку розподілених інформаційних систем Дискретна математика Інформаційне обслуговування користувачів Інформація та моделювання в управлінні виробництвом Комп'ютерна графіка Лекції


Структура сучасного процесора


Дата додавання: 2013-12-23; переглядів: 1348.


На рис.12.2 дана структура сучасного процесора. Процесор містить наступні блоки:

1) Декодер команд CISC - RISC -Instrution Decoder.

2) Блок пророкування переходів та таблиця переходів - Prediction Table.

3) Блок розподілу інструкцій - Instrution Control (72-entry).

4) Регістри зберігання декодованих команд TLB (Translation Lookaside Buffer, буфер швидкого перетворення адреси).

5) Конвеєри із плаваючою крапкою FPU (MMX, SSE, 3Dnow!)

6) Регістри та блок їхнього швидкого перейменування - Stack Rename.

7) Конвеєр цілочисельних обчислень - Integer.

8) Блок вивантаження-завантаження даних - Load/Store.

9) L1 Tag - кеш 1-го рівня для зберігання інструкцій.

10) L1 Data - кеш 1-го рівня для зберігання даних.

11) L2 - кеш 2-го рівня.

12) Інтерфейс 64 біта - Interface.

Рис. 12.2. Структура сучасного процесора

 

У процесорі використовуються наступні технології:

1) Risk-Ядро. Для збільшення швидкодії в CPU CISC-Команди декодуються в RISC-подібні команди.

2) Конвеєр. Команда ділиться на стадії. Кожна стадія виконується окремим блоком. Блоки з'єднані в ланцюжок - конвеєр. Закономірність така: чим більше стадій конвеєра, тим простіше блоки та вище тактова частота. Однак велика кількість команд виконується одночасно і виникає проблема правильних переходів. Проблема вирішується пророкуванням переходів та вирішенням паралельного завдання під час перезавантаження конвеєра (Hyper Threading).

3) Суперскалярність – здатність виконувати багато команд одночасно.

4) Система пророкування переходів: статичне (визначене), динамічне (на основі отриманої раніше статистики переходів) та пророкування по припущенню – виконуються відразу кілька розгалужень.

5) Віртуальні регістри. Замість переміщення даних у регістрах міняються їхні імена.

6) Кеш-пам'ять. Зберігає проміжні обчислення та поточні команди.

7) MMX (Multi Media Extention – мультимедійне розширення).

8) Hyper Threading (многопотоковість). Застосовується в процесорах Pentium IV для кращого завантаження ядра при перезавантаженні конвеєра після помилки пророкування переходу.

9) SIMD – одна інструкція – багато даних. Технологія 3Dnow! використовується в процесорах AMD K6 та вище. SSE (Streaming SIMD Extensions), SSE2, SSE3 - прискорена обробка багатомірних масивів - використовується в процесорах Pentium та Athlon.

Процесор пов'язаний із зовнішнім світом через шинний інтерфейс із тактовою частотою FSB= 100-800МГц та розрядністю 64 біт. Ядро працює на частоті K*FSB, де K - коефіцієнт множення.

Існує оптимальне значення Kopt (Kopt=10...12 для процесорів Athlon XP) залежно від типу розв'язуваного завдання (потокові обчислення, наукові розрахунки), при якому система має максимальну швидкодію. Швидкодія також зростає при збільшенні обсягу кеш-пам'яті, та, мабуть, при зростанні FSB та розрядності.

Технології енергозбереження

DBS - технологія в Pentium 4 відключення компонентів на вимогу ( Enhanced Intel SpeedStep - Demand-Based Switching).

Cool'n Quiet - в Athlon64 зниження тактової частоти при зниженні навантаження на процесор.

C1E - поліпшений режим стану простою C1E (Enhanced Halt Mode).

ODCM - модуляція тактової частоти.

TM - Thermal Monitor.

TM1 - режим автоматичного захисту від перегріву.

TM2 - Thermal Monitor 2. Є заміною TM1 та у випадку сильного перегріву процесора знижує напруга живлення ядра та знижує множник частоти.

Технології шифрування та захисту

Забороняють віддаленим користувачам встановлювати програми без дозволу ОС або користувача. Це так званий N-Біт або Execute Disable Bit (EDB) - аналог AMD Enhanced Virus Protection (EVP). Принцип роботи технологій полягає в забороні виконання коду з окремих областей пам'яті. Підтримується ОС Vista і дозволяє вирішити проблему вірусів та троянів.

Intel Trusted Execution Technology - технологія забезпечення захисту віртуальних обчислювальних середовищ.

VT - технологія виртуализации. Дозволяє запустити дві ОС одночасно.


<== попередня лекція | наступна лекція ==>
Режими роботи контролера ПДП | Режими роботи центрального процесора


Онлайн система числення Калькулятор онлайн звичайний Науковий калькулятор онлайн