Степень однородности основных компонент вычислительной системы;
Степень связанности компонент вычислительной системы;
Способ обработки данных в центральных устройствах обработки;
Тип потока данных в нейтральной части вычислительной системы;
Тип потока команд в центральной части вычислительной системы;
Увеличился коэффициент усиления.
Меньшая потребляемая мощность (один транзистор открыт, другой закрыт и ток почти не течет).
Повышенная помехоустойчивость.
Логические перепады напряжения равны напряжению питания (требуется меньшее напряжение питания, чтобы перейти из одного состояния в другое).
Использование молибдена в качестве затвора (эффект тот же что и в первом случае)
Использование в качестве металлического затвора слой поликремния. Такой метод направлен на уменьшение порогового напряжения, для того чтобы уменьшить напряжение питания и рассеиваемую мощность.
Методы для уменьшения порогового напряжения (чем меньше пороговое напряжение, тем ниже напряжение питания схемы и потребляемая ей мощность):
1) Применение МОП транзисторов с кремниевыми затворами. U0 = 1¸2 В. Материал подложки и затвора одинаковый, следовательно разность потенциалов равна нулю.
3) Замена диэлектрика под затвором с SiO2 на Si3N4, у которого диэлектрическая проницаемость в 1,5 раза выше, следовательно уменьшится U0.
Преимущества КМОП технологии:
КМОП структуры изготовляются по планарно-эпитаксиальной технологии. Структуры МОП изготавливаются по самосовмещенной технологии.
Эти шесть признаков определяют базовую схему классификации, которая содержыт семь уровней иерархии. Переход от каждого i-го уровня к следующему более низкому Н-1-му уровню определяется соответствующим i-М признаком (рис. 1). В этой схеме используются следующие условные обозначения:
а) ВС —вычислительные системы;
б) ОК, МК — одиночный и множественный потоки команд соответственно;
в) ОД, МД — одиночный и множественный потоки данных соответственно;
г) С, Р—пословная и поразрядная обработка данных в центральных обрабатывающих устройствах соответственно;
д) Нc, Вс—низкая и высокая степень связанности вычислительной системы соответственно;
е) Ор, Нр—однородная и неоднородная вычислительная система соответственно;
ж) Кн, Пм, Пр — системы со связями «канал-канал», через общую внешнюю память и непосредственно между процессорами соответственно;
з) Ош, Мш, Пк — системы со связями через одну общую шину с разделением ее времени или со связями через множество шин при использовании многовходовых модулей оперативной памяти и с перекрестными связями при помощи матричного коммутатора соответственно.
1.2. Описание классов вычислительных систем.
Первые три признака классификации характеризуют организацию и функционирование вычислительных систем и определяют, в общих чертах, их структуру. Эти признаки являются двузначными и поэтому образуют, в совокупности, 8 уровней классов систем.
Переход от первого ко второму уровню соответствует разделению систем по типу потока команд - одиночный или множественный - между модулями оперативной памяти и устройствами управления или процессорами.
При переходе к третьему уровню, системы разделяются по типу потока данных -одиночный или множественный - между центральными обрабатывающими устройствами и модулями памяти.
Далее при переходе к четвертому уровню иерархии, системы разделяются по способу обработки данных в центральных устройствах обработки - пословная или поразрядная обработка.
Системы с одиночными потоками команд и данных и с пословной обработкой данных -ОКОДС представляют собой обычные процессоры, а с поразрядной обработкой данных ОКОДР - одноразрядные процессоры.
Системы с одиночным потоком команд и множественным потоком данных имеют в качестве характерных представителей, для случая пословной обработки - данных ОКМДС, матричные системы и ансамбли процессоров, а для случая поразрядной обработки ОКМДР -ассоциативные системы.
Типичными представителями класса систем с множественным потоком команд и одиночным потоком данных, при пословной обработке информации, МКОДС являются
