Kompyuter arxitekturasi fanidan 1-topshiriq

Bu tizimlarga quyidagilar kiradi:

• 
  Ma'lumotlarni taqdim qilish uchun faqat individual protsessor keshlari ishlatiladigan tizimlar (faqat keshli xotira arxitekturasi).
  
• 
  Turli xil protsessorlar uchun mahalliy keshlarning izchilligini ta'minlaydigan tizimlar (kesh-izchil NUMA).
  
• 
  Kafolatlangan tizimlar umumiy kirish protsessorlarning shaxsiy xotirasiga kesh muvofiqligini ta'minlamagan holda (keshli bo'lmagan NUMA).
  

Ko'p protsessorli tizimlarni yaratish muammosini tarqatilgan umumiy xotira yordamida amalga oshirish mumkin, ammo bu usul parallel dasturlash murakkabligining sezilarli o'sishiga olib keladi.

1.3 Bir vaqtning o'zida ko'p ishlov berish

Simmetrik ko'p ishlov berishning yuqoridagi barcha kamchiliklariga asoslanib, ish faoliyatini yaxshilashning boshqa usullarini ishlab chiqish va ishlab chiqish mantiqan to'g'ri keladi. Agar siz protsessorda har bir alohida tranzistorning ishini tahlil qilsangiz, siz juda ko'p narsalarga e'tibor berishingiz mumkin qiziq fakt- ko'pgina hisoblash operatsiyalarini bajarishda protsessorning barcha komponentlari qatnashmaydi (so'nggi tadqiqotlarga ko'ra, barcha tranzistorlarning taxminan 30%). Shunday qilib, agar protsessor, aytaylik, murakkab bo'lmagan ishni bajarsa arifmetik operatsiya, keyin protsessorning ko'p qismi ishlamayapti, shuning uchun uni boshqa hisoblar uchun ishlatish mumkin. Shunday qilib, agar kirsa bu lahza protsessor haqiqiy operatsiyalarni bajaradi, keyin bo'sh qismga butun sonli arifmetik operatsiyani yuklash mumkin. Protsessorga yukni oshirish uchun siz operatsiyalarning spekulyativ (yoki oldindan) bajarilishini yaratishingiz mumkin, bu protsessorning apparat mantig'ida juda murakkablikni talab qiladi. Agar siz dasturda bir -biridan mustaqil ravishda bajarilishi mumkin bo'lgan mavzularni (buyruqlar ketma -ketligini) oldindan belgilab qo'ysangiz, bu vazifani ancha soddalashtiradi ( Bu yerga apparatda osonlik bilan amalga oshiriladi). Din Tulsenga tegishli bo'lgan bu g'oya (u 1955 yilda Vashington universitetida ishlab chiqilgan) simulyativ taniqli ko'p ishlov berish deb nomlanadi. Keyinchalik Intel tomonidan hiper-tishli deb nomlangan ( giper tishli). Shunday qilib, bir nechta oqimlarni bajaradigan bitta protsessor operatsion tizim tomonidan seziladi. Windows tizimi bir nechta protsessorlar kabi. Ushbu texnologiyadan foydalanish yana tegishli darajadagi dasturiy ta'minotni talab qiladi. Ko'p ishlov berish texnologiyasidan foydalanishning maksimal ta'siri taxminan 30%ni tashkil qiladi.

1.4 Ko'p yadroli

Multithreading texnologiyasi - bu ko'p yadroli dasturiy ta'minot. Ishlashning yanada oshishi, har doimgidek, protsessor apparatining o'zgarishini talab qiladi. Tizimlar va arxitekturaning murakkabligi har doim ham samarali emas. Qarama -qarshi fikr bor: "aqlli hamma narsa oddiy!". Darhaqiqat, protsessorning ish faoliyatini oshirish uchun uning chastotasini oshirish, mantiqiy va apparat komponentlarini murakkablashtirish shart emas, chunki mavjud texnologiyani ratsionalizatsiya qilish va takomillashtirish kifoya. Bu usul juda foydali - protsessorning issiqlik tarqalishini oshirish, mikrosxemalar ishlab chiqarish uchun yangi qimmatbaho uskunalarni ishlab chiqish muammosini hal qilishning hojati yo'q. Bu yondashuv ko'p yadroli texnologiya - bir kristalda bir nechta hisoblash yadrolarini joriy etish doirasida amalga oshirildi. Agar biz asl protsessorni olsak va ishlashni yaxshilashning bir necha usullarini qo'llashda yutuqlarni solishtirsak, unda ko'p yadroli texnologiyadan foydalanish eng yaxshi variant ekanligi aniq.
Agar biz nosimmetrik ko'p protsessor va ko'p yadroli arxitekturani solishtirsak, ular deyarli bir xil bo'ladi. Asosiy kesh ko'p darajali bo'lishi mumkin (mahalliy va umumiy, RAMdan ma'lumotlarni to'g'ridan -to'g'ri L2 keshiga yuklash mumkin). Ko'p yadroli protsessor arxitekturasining afzalliklariga asoslanib, ishlab chiqaruvchilar unga e'tibor qaratadilar. Bu texnologiya amalga oshirish juda arzon va universal bo'lib chiqdi, bu uni keng bozorga olib chiqish imkonini berdi. Bundan tashqari, bu arxitektura Mur qonuniga o'z tuzatishlarini kiritdi: "protsessorda hisoblash yadrolari soni har 18 oyda ikki baravar ko'payadi".
Agar siz zamonaviy kompyuter bozoriga nazar tashlasangiz, to'rt va sakkizta qurilmalarga ega ekanligini ko'rishingiz mumkin. yadro protsessorlari... Bundan tashqari, protsessor ishlab chiqaruvchilari tez orada bozorda yuzlab protsessor yadrolari bo'lgan protsessorlar paydo bo'lishini da'vo qiladilar. Ko'p marta aytilganidek, ko'p yadroli arxitekturaning to'liq salohiyati faqat yuqori sifatli dasturiy ta'minot bilan ochiladi. Shunday qilib, kompyuter texnikasi va dasturiy ta'minotini ishlab chiqarish sohasi bir -biri bilan chambarchas bog'liq.