RISC архитектурасына негізделген процессорлар



Жұмыс түрі:  Материал
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 33 бет
Таңдаулыға:   
Жоспар

1. Кіріспе

2. Процессорлардың классификациясы (CISC және RISC)

3. CISC и RISC процессорларының айырмашылықтары

4. CISC архитектурасына негізделген процессорлар

a)16 - разрядты процессор - i80286

ә) 32 разрядтылықтың жаңдануы

5. RISC архитектурасына негізделген процессорлар

a) UltraSPARC III процессорының архитектурасы және ерекшеліктері

ә) PowerPC G5 процессоры

б) Alpha-процессорлар

6. Биопроцессор архитектурасы

7. Қорытынды

8. Қосымшалар

9. Қолданылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Бұл жұмыста мен микропроцессорлардың барлығы-дерлік түрлерімен
жақынырақ таныстыруға тырысамын. Кез-келген ЭЕМ-нің негізгі құрылғысы болып
орталық процессор болып табылады. Ол жадыдан программаның командасын
таңдайды да, оларды орындайды. Орталық процессордың қалыпты жұмысы мынадай:
ол жадыдан бірінші команданы оқиды, түрі мен операндаларды анықтау үшін оны
декодтайды, команданы орындайды, содан кейін есептейді, декодтайды және
келесі команданы орындайды. Осылайша программаның орындалуы жүзеге асады.
Әр процессор орындай алатын өзінің командалар жиынтығымен сипатталады.
Мысалы Pentium процессоры Sun фирмасының SPARC процессорына арналып
жазылған программаларды өңдей алмайды, ал SPARC Pentium-ға арналып
жазылған программаларды өңдей алмайды.

Процессорлардың классификациясы (CISC және RISC)

Есептеу техникасының қазіргі даму кезеңінде компьютер өнеркәсібінде
қолданылатын командалар жиынының екі негізгі архитектурасы - CISC және
RISC.

CISC архитектурасының негізін салған өзінің бастапқы архитектурасымен
IBM компаниясын есептеуге болады. Оның ядросы 1964 жылдан қазіргі уақытқа
дейін қолданылып келеді. Мысалы қазіргі замаңғы IBM ES9000
мейнфреймдары.
Барлық командалар жиынтығы бар микропроцессорларды құрастыруда (CISC
- Complete Instruction Set Computer) өзінің x86 және Pentium сериясымен
Intel компаниясы көшбасшы болып табылады. Бұл архитектуралар
микрокомпьютерлер нарығы үшiн стандарт болып табылады. CISC-
процессорларына мыналар тән: салыстырмалы жалпы тағайындаудың біраз
регистрлерi; машиналық командалардың көп мөлшері.Олардың кейбіреуі жоғары
деңгейлi программалау тiлдерiнде семантикалық аналогиялық оператормен
жүктелген және көп тактіде орындалады ; адрестеу тәсілдерінің көп көлемі;
әр түрлі разрядты команда форматтарының көп мөлшері; екi адрестi команда
форматының басымдылығы; регистр-жад типті өңдеу командаларының бар болуы.

Қазiргi жұмыс станциялары және серверлердiң негiзгі архитектурасы
қысқартылған команда жиынтығы бар (RISC – Reduced Instruction Set
Computer) компьютер архитектурасы болып табылады
Бұл архитектураның ұрықтары CDC6600 компьютерларына түбiрлерiмен кетеді.
Оны ойлап тапқан Торнтон, Крэй және т.б-лар жылдам есептеу машиналарын
құруда командалар жиынтығының қысқыртылуының маңыздылығын аңғарды. Бұл
архитектураны жеңiлдету дәстүрiн С.Крэй барлығына таңымал Cray Research
компаниясының суперкомпьютерлер сериясында табыспен қолданды. Бірақ RISC
ұғымы қазiргi оның түсiнуiнде бiржолата компьютерлердiң үш зерттеу
жобаларының базасында құрастырылды: IBM компаниясының 801 процессоры,
Беркли университетiнiң RISC процессоры және Стенфордс университетінің MIPS
процессоры.

IBM компаниясының эксперименталдi жобасын құрастыру 70-шi жылдардың
аяғында басталған, бірақ оның нәтижелері ешқашан жарияланбады және оның
негiзiнде компьютерлер өнеркәсiптiк масштабтарда өндiрiлмедi. Д.Паттерсон
1980 жылы Берклидегі әрiптестерiмен өз жобаларын жасап шығарды, олар RISC-I
және RISC-II атауларын алған екi машина. Бұл машиналардың бас идеясы мынада
болды: ақырын жадты жылдам регистрлерден айыру және регистрлі терезелерді
қолдану. Дж. Хеннесси 1981 жылы өз әрiптестермен стенфордтың MIPS
машинасына сипаттама жариялады. Оны өңдірудің негізгі аспектісі жүктеу
компиляторымен мұқият жоспарлау арқасында конвейерлiк өңдеулерді тиiмдi
iске асыру. Олардың барлығы өңдеу командаларын жадымен жұмыстың
командаларын айыратын архитектураны ұстанды, және тиімді конвейерлік
өңдеуге тіреу жасады. Командалар жүйесi кез-келген команданың орындалуы
машиналық тактінің аз ғана көлемін алатындай қылып құрастырылды (дұрысы-бір
машиналық такт). Команданың орындалу логикасы өнімділікті жоғарылату
мақсатымен микропрограммалыққа емес, аппараттық іске асыруға бағытталды.
Командаларды декодтаудың логикасын оңайлату үшiн тұрақты ұзындығы бар және
тұрақты форматты командалар қолданылды.

RISC- архитектураларының басқа ерекшелiктерiнiң арасында біршама
үлкен регистр файлының бар болуын атап өткен жөн. Ол үлкен көлемді
мәліметті көп уақыт бойы процессорлық кристаллдардағы регистрлерде
сақталуға мүмкiндiк береді және компилятордың регистрді айнымалыға үлестіру
жұмысын оңайлатады. Өңдеу үшiн көбіне үш адрестi командалар қолданылады.
Ол дешифрлеуді оңайлатудан басқа регистрге келесі қайта жүктеусіз көп
көлемді айнымалыларды сақтауға мүмкіндік береді.

Университеттiк жобалардың аяқталу уақытында (1983-1984 жылдар
аралығы) сонымен қатар аса үлкен интегральді кестелер пайда болды.
Архитектураның оңайлығы және оның тиiмдiлiгi, бұл жобалармен расталғаны,
улкен қызығушылық туғызды және RISC архитектураларының 1986 жылдан бастап
белсендi өнеркәсiптiк iске асыруы басталды. Бұл архитектура қазіргі күнде
жұмыс станциялары мен серверлердің дуниежүзілік компъютер нарығында
көшбасшы позициясында нық орныққан.

RISC архитектурасының дамуы едәуiр дәрежеде оптимизациялайтын
компиляторларды жасаудың төңiрегiдегi прогресспен анықталды. Тек қана
компиляторлардың қазіргі замаңғы техникасы үлкен регистрлі файлды тиімді
пайдалануға, конвейерді ұйымдастыруға және командалардың жылдам орындалуына
мүмкіндік береді. Сонымен қатар қазіргі замаңғы компиляторлар өнімділікті
жоғарылату үшін басқа ұтымдылық техникасының артықшылығын қолданады. Көбіне
RISC процессорында қолданылады: бір уақытта бірнеше командалардың
орындалуына мүмкіндік беретін ұсталынған ауысымдардың және суперскалярлы
өңдеудің іске асырылуы.

Мынаны атап өткен жөн: Intel компаниясының (Pentium P54C және
кейінгі дәуірдің процессоры P6), және де қолдаушы-бәсекешiлер (AMD R5,
Cyrix M1, NexGen Nx586 және т.б) соңғы өнімдерінде RISC-
микропроцессорларында істелінген идеялар кең қолданыста. Сол себепті CISC
және RISC арасындағы ерекшеліктер өшіріледі. Бірақ архитектураның
күрделiлiгi және x86 командалар жүйесi оның негізіндегі процессор
өнімділігін шектейтiн бас фактор болып табылады.

CISC и RISC процессорларының айырмашылықтары

RISC-процессорлары келесі ерекшеліктерімен сипатталады:

• Күрделі және сирек қолданылатын нұсқаулар өшірілген;
• Барлық нұсқаулардың ұзындықтары бірдей. Ол процессорды басқару
күрделігін азайтады және команданы өңдеу жылдамдығын жоғарылатады;
• Жадымен тікелей жұмыс істейтін нұсқаулар жойылған.Барлық мәліметтер
регистрге тек қана жадыдан жүктеледі және керісінше;
• Стекпен жұмыс істейтін операциялар жойылған;
• Параллельді есептеулерде конвейерді қолдану;
• Көп операциялар микропроцессордің бір тактісінде орындалады.

RISC-процессорының тактілік жиілігі CISC-процессорына қарағанда
жоғары. Сонымен қатар RISC – микропроцессорларында әр түрлі құрамдас
бөліктерінің әр түрлі тактілік жиілікте жұмыс істеуінің мүмкіндігі пайда
болды. Сондықтан процессордың тактілік жиілігін корсеткенде оның
максимальді жиілігі таңдалады.
CISC жалпыға тағайындаулы регистрлердің аз көлемімен және машиналық
командалардың көп мөлшерімен (атауы соған байланысты) ерекшеленеді. CISC
архитектурасының әлсіздігі ол 80 процент есептеулердің 20 процент
командаға сәйкес келуіне байланысты. RISC процессорында осы командалардың
20 проценті орындалғанымен , оларға күрделі программалық қамтамасыздандыру
керек. Көлемімен және машиналық командалардың көп мөлшерімен ( атауы соған
байланысты ).

CISC архитектурасына негізделген процессорлар

16 - разрядты процессор - i80286

i80286

1982 жылы Intel х86 жанұясының келесі өкілін шығарды: Intel i80286 -
процессоры, халықта “екілік” деп аталған. Бұл процессормен Интел массаға
қорғаныш режимін енгізбекші болды: 286 тасы оған кіруді қолдады. Оның
сипаттамалары: 134000 транзистор (1,5 мкм технологиясы), адрестеуі 16 Мбайт-
қа физикалық жадыға дейін, виртуальді жады көлемі 1 Гбайт-қа дейін
адрестелу мүмкіндігі, 16-битті мәліметтер шинасы және 6 байтты командалар
кезегі, жиілігі 10 МГц-тан бастап. Қысқаша айтқанда, 2 маңызды заты болды:
қорғаныш режимі және 1 Гб-қа дейін виртуальді жады. 80-жылдардың соңында
бұл артықшылықтар 286-процессорында іске асқан жоқ. Бұл Интелдің келешегі
ғана болды , сонымен қатар дүние бұған әлі дайын болған жоқ - негізгі ОЖ
DOS болды ,анықтамасы бойынша реальді режимде ғана жұмыс істейтін және
сонымен қатар бірмәнді. Ал 1 Гб виртуальді жады артық болды , әсіресе Пк-
ның орташа винтінің ұзындығының 100 метр ғана болғанын еске алсақ. Демек,
қорғаныс режиміне өту үшін ерекше талаптар енгізілген болатын, қайта өту
тек қана reset кнопқасы арқылы ғана орындалды. (Қосымша 4: CISC
процессорларының оңайлатылған кесте құрылғылары)

Intel pentium (P5)

1993 жылы Интел 32-битті процессордің жалғастырушысын шығарды:
Intel Pentium. Оның техникалық сипаттамалары: 3.1 млн. транзистор қолданды,
0.8 мкм технологиясы, жиілігі 60-66 МГц; бірінші дәрежелік кэш :16
Кб;аналық тақташадағы екінші дәрежелі кэш (1 Мб-қа дейін), 64 разрядті
мәліметтер шинасы (60-66 МГц); 32-разрядті адресті шинасы. Socket 4
қолданды. Ең негізгі жаңалығы – суперскалярлік. Яғни процессор бір тактіде
конвейерден екі талапқа дейін шығара алды. Бірінші кезеңнің пентиумдары
(кодтық аты P5) кең таралымға ие болмады : 486 қарағанда олар өте қымбат
болды, және сопроцессордың өндірісінде қателік кеткен болатын.

32 разрядтылықтың жаңдануы

Intel Pentium 4 (Willamette)

Осы күнге Интел компаниясының 32-разрядтылықтардың тас нарығындағы
соңғы өнімі. Является идеологическим продолжателем рода х86-тің ізгебасары
болып табылады, бірақ Интелдің классификация жағынан 7 буынға жатады. SSE2
деп аталатын талаптар жиынтығының арқасында процессордың программалық
моделі тағыда кеңейтілді. Архитектурасында да жаңадан жаналықтар пайда
болды: NetBurst деп аталатын ядро микроархитектурасына жаңа принциптер
енгізілді, олар бастапқыдан жоғары жиілікке бағытталған (минимальді - 1,4
ГГц), жүйелік шинаның жиілігі - 400 МГц. Шыныкерек, бұл ядродағы
транзисторлардың саның 48 млн ға дейін көбейтуге алып келді , 0,18 мкм
технологиясымен. Негізгі бағыты - интернет және мультимедиялық құрылғылар.
(Қосымша 3: CPUID бойынша идентификациялау) [10]

AMD шығарған 32 разрядты процессорлар

Тек қана Интел өз процессорларын нарыққа шығармайды. Бұл фирмада AMD
деген үлкен бәсекелес компания болды. Олар мынандай тастарды шығарды.

AMD Athlon (К7)

Бұл процессор 1999 жылы коп көрсеткіштері бойынша ең күшті деп
таңылды. Және қазіргі күні де таңымал болып табылады. Ізашарлардан бас
ерекшеліктері мынада: жаңа талаптардың енгізілуі, дауыс таңу жұмысының іске
асуы, бейнелер, цифрлік дыбыстарды шығару, софт-модемдердің жұмысын
тездетужәне т.б. Бұл процессордың әр түрлі ядроға негізделген бірнеше
моделі шығарылған болатын, бірақ программалық моделі өзгеріске ұшырамады.
Сонымен,бірінші модельдің атлоны мынандай болды: 0,25 мкм технологиясы,
бірінші кэш 128 Кб, алғаш рет екілік кэшпен алмасудың программаланатын
жылдамдығы енгізілді, ал оның көлемі 512 Кб-тан 8 Мб-қа дейін;ол А
слотының типін қолданды. Екінші атлон ағасынан технологиясының 0,18 мкм-ға
дейін кішірейтілуімен ғана ерекшеленді және, соған сәйкес, тактілік
жиілігінің жоғарылауымен. Атлонның үшінші моделі қосымшалар мен
өзгерістерге ие болған жоқ.Ал төртіншіге толық тактілік жиілікте жұмыс
істейтін және процессордың кристаллында орналасатын екінші дәрежелік кэш
енгізілген болатын, шыныкерек, 8-байттық разрядтылыққа байланысты, ол
үшіншісіне кэш жылдамдығы бойынша орын берді. Сонымен қатар бекітілуі
өзгеріске ұшырады: А типті жаңа сокет енгізілді (Socket-462). (Қосымша 2.
AMD процессорларының параметрлерінің жиынтығының кестесі) [9]

RISC архитектурасына негізделген процессорлар

UltraSPARC III процессорының архитектурасы және ерекшеліктері

Кесте 1. UltraSPARC III процессорының негізгі техникалық
сипаттамалары.
Технологиясы 25 um CMOS 6 металл қабаттары
Жиілігі 600+ МГц
600 МГц жиіліктегі өнімділігі 35+SPECint95, 60+ SPECft95
Кристалдың көлемі 330 мм2
Тұтынатын қуаты 70 Вт 1.8 В
Транзисторлар саны RAM - 12 млн. Logic - 4 млн.
Корпусы LGA 1200 шығарымдар

Кесте 2. UltraSPARC III процессоры архитектурасының ерекшеліктері
(ұйымдастырылуы).
Орындаушы 4 бүтін сандар, 2 малтымалылар
құрылғылар
Конвейер 14 кезең
L1 кэштер (кристалды) 4-каналды мәлімететр кэшы — 64 КБ
4-каналды командалар кэш — 32 КБ
4-каналды таңдау алдыңғы — 2 КБ
4-каналды жазылым кэшы — 2 КБ
L2 кэштер (сыртқы) 1, 4 немесе 8 МБ тэгтердің кристалды кестесі
Интерфейстер 3 интегрелденген интерфейстер (жүйелік
интерфейс, негізгі жадысы бар интерфейс,
L2-кэшімен интерфейс)
Көппроцессорлықты Процессорлардың 1000+ ге дейін үлкейту
қолдау мүмкіндігі
Сыйысымдылығы UltraSPARC-I,II пен толық программалық
сыйысымдылық

Архитектурасының қысқаша сипаттамасы

UltraSPARC III мықты жұмыс станциялары мен серверлерде қолданатын
жоғары өнімділік суперскалярлы микропроцессор. Ол микропроцессор құрамының
үлкейтілу жұмысына бағытталған. Оның құрамына келесі негізгі функционалды
блоктар кіреді:
• Алты орындаушы құрылғылар (4 бүтін сандық және 2 малтымалы);
• Көлемі 32 КБ және 64 КБ сәйкес мәліметтер және командалар кэш жадысы;
• Әрбіреуі 2 КБ көлемі бар алдыңғы таңдаулы және жазылым кэштері;
• Жүйелік интерфейс;
• Негізгі жадының контроллері ;
• Екінші дәрежелік кэш контроллері (L2 кэші);
• L2 кэш тэгтарының кестесі.
Орындаушы құрылғыларының функциялары келесі түрде беріледі.

Бүтінсандылар: 2 АЛУ (Integer ALU, ALULoad), мамандандырылған орындаушы
құрылғы (LoadStore)және ағаштануды өндеу құрылғысы (Brach Unit).

Малтымалылар: малтымалы арифметиканыңграфиканың құрылғысы (FP adder, FP
muldivsqrt).

Кейін архитектурасының ерекшеліктері қарастырылады. Сонымен қатар бұл
процессорға анықтама беретін мезеттер мен жауаптар таңдалады.[4]

Конвейер

Кез-келген процессор архитектурасының негізін конвейер құрайды.Оның
жұмысын түсінбей жоғарыда көрсетілген құрылғылардың өзара әрекеттесуінің
керектігі мен ретін ұғыну қиын.
UltraSPARC III-дің 14-сатылы конвейері бар. Бүгінгі күнге бұл сериялық
процессорлардың ішіндегі ең ұзын конвейер болып табылады. Шамамен оның
жартысы (6 сатысы) команданы орындау дайындығына кетеді, соншалық —
команданың орындалуына кетеді; соңғы екі сатысы — аяқтаушы.
Конвейердің орындаушы бөлігі екі бөлімнен тұрады:бүтінсанды және
малтымалы. Екі бөлімі де бірдей ұзындыққа ие,бұл олардың жұмыстарының
келісуін жеңілдетеді.
Осыған ұқсас жауап (бүтінсанды және малтымалы арифметиканың
түзетілген конвейерлері) UltraSPARC микропроцессорларының алдыңғы
түрлерінде табысты қолданды.
Конвейердің көп сатылы болуы процессордың тактілік жиілігінің
көзжетерлік жоғарылауымен түсіндіріледі. Қысқағырақ орындалу фазалары
кристаллдағы ұзын байланыстардың пайда болуынан қорғайды.Олар өте аз
технологиялық нормаларда қосымша байқалатындай кедергілер енгізе бастайды.
Кэштен командаларды таңдау сияқты бір тактіге енбейтін операциялар ұсақтау
рперацияларға бөлініп екі тактіде орындалады.
Тағы бір ерекшелігін айтып кеткен жөн, ол бүтінсанды конвейердің
орындаушы бөлігіне байланысты. Бүтінсанды командалардың орындалуына төрт
такт бөлінеді, шынымен бұған аз уақыт кетеді (АЛУ командалары бір тактіде
орындалады). Бірақ, түзетілген конвейер қолданысқа түскен тәртіпте
шығыстағы шешімдерді алуға мүмкіндік береді.

Іске қосу командаларының орындалу тәртібі

Қазіргі замаңның процессорларына қарағанда, іске қосу командаларының
орындалу механизмін қолданатын, яғни программадағы орналасу тәртібіне
байланысы жоқ, UltraSPARC III қатал тәртіппен жұмыс істейді. Ойлап
тапқандардың айтуынша, бұл процессор ядросының басқару логикасы көлемін
азайтады ( ол топологиясын құрастыруда көп мөлшерде қолмен жұмысты қажет
етеді), ол шапшаңдығына оң әсер етеді.
Сонымен, жаңа процессорда ,орындалуға командаларды іске қосу
программада орналасу тәртібіне байланысты орындалады. Процессор бір уақытта
алты команданың орындалуын іске қоса алады (орындаушы құрылғыларының санына
байланысты); шынымен, ортаесептелген сан бір уақытта іске асырылатын
командалар саны төртке тең.
Командалар таңдалғаннан кейін Командалар таңдалғаннан кейін 20
элементке (Instruction Queue) командалар буферіне (реті) түседі, сол
жақтан группамен сәйкес орындаушы құрылғыға бағытталады. Группадағы
максималды командалар саны — 6 ға тең. Группадағы барлық командалар
идентификация кодын алады, соған сәйкес конвейерден шығыста шешімдері
қосылады.
Жоғарыда айтылғандай,көп бүтінсанды командалардың орындалу уақыты
бүтінсанды конвейердің орындаушы бөлімінің ұзындығынан айтарлықтай кіші.
Бірақ бұл конвейер шығысына жеткенде ғана шешімдері қолжетімді болады
дегенді білдіреді. Негізінен орындалу сатысында орналасатын қабылданданған
мәліметтер шешім қабылданған соң келесі тактіде басқа командалармен
қолданылуы мүмкін. Мүмкін бұл жұмыс істейтін регистрдің болуына байланыст.
Онда барлық аралық есептеу шешімдер сақталады және одан команда группасының
орындалуы аяқталғаннан кейін, бұл шешімдер архитектуралық регистр файлына
жазылады. Осылайша, конвейер тиімділігі байқалатындай жоғарылайды.
Ағаштануды болжайтын механизм
Ағаштануды болжайтын құрылғы кез-келгкен жоғары өнімді қазіргі
замаңғы микропроцессорың маңызды атрибуты болып табылады, бірақ әрбір нақты
жағдайда ол өзінше іске асады. Бұл құрылғының басты міндеті программа
ағаштануы кезіндегіконвейердің жұмысының нашарлануынан пайда болатын істеме
шығыстарды азайту. UltraSPARC III конвейеріне дұрыстап қараса, дұрыс
болжалмаған өтілімге қанша төлеу керегі байқалады. Айыптау санкциялары жеті
қосымша тактіден тұрады.
Бұл есепті шығаруда процессор құрастырушылары жеңіл біркезеңдік
механизмді қолдануды дұрыс деп санады (Alpha 21264-тың екікезеңдік
адаптивті механизміне қарағанда). Ол 16 К мәнді таблица түрінде, орындалып
қойған ағаштанулар туралы ақпараты бар және SPEC95 тесттерінде болжамның
дәлдігін 95% -дай қамтамасыз етеді.
Ағаштануды болжайтын механизмнен басқа процессорда тағы да 8 мәнге
қайтарым адрестерінің стектері қолданады, және де келесі жүретін командалар
кезегі (Sequential Instruction Queue), ол төрт командаға дейін сақтайды
(ағаштану командаларының кейінгілерін), бірақ альтернативті жолға сәйкес
келетін командаларды ғана. Егерде, болжалған ағаштану қате болса, бұл
кезектегі командалар сол мезетте бірнеше тактіні үнемдеп орындалуға
бағытталады. [7]

Микропроцессордың сыртқы интерфейстерінің іске асу ерекшеліктері

Есептеуіш жүйенің өнімділігі көп факторларға байланысты, олардың
ішінде процессордың тез жұмыс атқаруы — ең бастысы емес. Көп нәрсе басқа
жүйенің компоненттерімен өзара әрекеттестігін анықтайды.

Негізгі жадысы бар интерфейс

Процессор архитектурасы берілген жадыны жеке дара иеленуді
ойластырғандықтан, яғни оған басқа құрылғылардан тура кіруге
болмағандықтан, берілген каналдың максимал өткізгіш қабілеттілігіне жетуге
мүмкіндік туады. Оған кристалды жады контроллері қарастырылған. Мұндай
шешімнің келесідей оң жақтары бар.
Біріншіден, қосымша сыртқы компоненттердің қажеттілігі жойылады, яғни
процессордың жадымен жанасуы жеңілдейді. Бұл сонымен қатар бағасының
түсуіне алып келеді.
Екіншіден, өткізгіш қабілеттілігі жоғарылайды. Себебі каналдың
өнімділігі жадының параметрлеріне байланысты. Сонымен, 150 МГц тактілік
жиілігі бар SDRAM өткізгіш қабілеттілігі 2.4 ГБс-ке тең болады. [8]

PowerPC G5 процессоры

PowerPC G5 процессорының максимал жиілігі 2 ГГц-қа дейін жетеді.
Apple өзінің туындысымен жай мақтанбайды – стандартты тесттарға қарағанда
G5 ең соңғы Pentium 4-де және Xeon-ды да жасайды. Сонымен қатар G5 көптеген
таңымал қосымшаларда өзінің артықшылықтарын көрсетті. Мысалға,
Photoshop’та бәсекелестерін талай алыста қалдырды, оларды өнімділік бойынша
екі есе озды. Процессор Apple мен IBM-нің көп уақыт бойы ынтымақтастығы
арқасында ойлап табылды.

Alpha-процессорлар

Alpha процессорлары шынайы 64-разрядты RISC-процессоры. Оның қолдану
аясы кең, әйтсе де ол өзін жақсы көрсеткен тапсырмалардың жалпы сипаты
мынадай: ауқымдандыру, кері байланыстың жеделдігі, еңбек сыйымдылығы мол,
сенімділікпен қамтамасыз ету.

Ерекше сәулет көптеген параметрлер бойынша бірінші болуға мүмкіндік
береді. Alpha процессорының қалған RISC-процессорларынан басқа да
айырмашылықтары бар. Мысалы ,оның белгіленген нүктеден мықты операцилық
блогы бар, бұл әдетте RISC архитектурасы үшін мүмкін емес жағдай.

Alpha-процессорлары басынан бастап шынайы 64-разрядты RISC-
процессорлары ретінде құрастырылды. 64-разрядты сәулетінің бірден бір
артықшылығы – аса кең адрестік кеңістік, бұл өз кезегінде қолданылушы
оперативті жадының көлеміне және қатқыл дисктегі адрестеуші бөлімінің
көлеміне тікелей әсер етеді. Оның кристалында тоғыз миллионнан аса
транзисторлар орналасады (оның 2 миллионы ядрода болса, қалғаны- кэш-
жадында) . Бұл сәулеттің бірегей ерекшеліктерінің ішінен жылжымалы
нүктедегі операциялар үшін тоғыз сатылы конвейер мен белгіленген нүкте үшін
жетісатылы конвейерді атап өтуге болады.

Эксклюзивті ноу-хауға кэш құрылымын жатқызуға болады. Ол келесідей
құрылған: бірінші деңгейлі кэш он алты килобайт көлемге ие және тікелей
бейнелеу технологиясымен жұмыс істейді (команда мен деректер үшін сегіз
килобайттан). Екінші деңгейлі кэштің келесідей ерекшеліктері бар:
үшканалды, жартылай ассоциалы, кристаллда орналасқан және тоқсан алты
килобайт көлемге ие. Процессор үшінші деңгейлі кэш-жадын қолданады (бірден
алпыстөрт мегабайтқа дейін).

Сонымен қатар, 128-биттық шинаның жадқа ашық кіру мұмкіндігі, 32
бүтінсанды регистр және жылжымалы нүктелі 32 регистрті атап өтуге болады.
Барлық деректік операциялар регистрларда жүргізіледі; процессор бұйрықтары
- 32-битті, аса қарапайым және бірізді форматқа ие. Бірінші деңгейлі кеш
жадына кәру бір ырғақпен жүргізіледі, екінші деңгейге кем дегенде екі
ырғақпен. Сонымен қатар,бір ырғақта процессор төрт бұйрыққа дейін орындай
алады. Одан басқа, кейбір өзіндік шешімдер конвейерлерді тиімді қолдануға
мүмкіндік,бұл операндардың жоқтығына байланысты тұрып қалушылықты алып
тастауға мүмкіндік берді. [3]

Alpha-жүйелері көптен облыстарда қолданылады, әйтсе де Alpha-
процессорлары базасында жүйелерді ең тиімді қолдану жоғары өнімділік пен
сенімділікті талап ететін есептерді шешу үшін жүзеге асырылады, мысалы:

• UNIX немесе Windows NT серверлары;
• Есептеуіш серверлар (құрастырылушы программалық кешендер үшін
бастапқы кодтарды программалаудың әр түрлі тілдерінде компиляциялау);
• Деректер базасының серверлары (Oracle бастап кең қолданылушы mysql
және posgres аяқталады);
• Интернет www немесе ftp серверлары;
• Прокcи және Firewall серверлары;
• Геоақпараттық жүйелер үшін деректерді өңдеу станциялары;
• CADCAM станциялары;
• Баспа жүйелерінің станциялары;
• 3D станциялары.

Нейропроцессорлар

Биологиялық прототип

Сенің миыңда не қызық бар? Ми құрылысы өте күрделі. Бірақ бұл
медициналық доклад емес, және мен де ғылымдар докторы емеспін, сондықтан
қарапайымдылық үшін мысықтармен түсіндірейін. Ми миллиардатаған ұсақ
есептеуіш элементтерден (нейрондар) тұрады, олар сезім органдарымен және
өзара арнайы жіптермен (аксондар) байланысқан. Сезім органдарында пайда
болатын импульстар дірліккен синапстар мен дендриттер арқылы нейтроннан
нейтронға беріледі. Әр нейрон кіруші сигналды қабылдағанда оны өңдейді және
ішкі жадайларға байланысты , сонымен қатар сигналдың деңгейі мен түріне
қарай басқа нейрондарға жауап қайтарады. Нейроннан нейронға сигналды жіберу
жылдамдығы аса үлкен болмағанына қарамастан, қабылданған сигналдарды
өңдеуді параллельдендіру нәтижесінде кіру сигналының қабылдануы арасы мен
нәтиже беру арасындағы жалпы уақыт өте мардымсыз.

Жасанды нейронның жұмысы сырттай биологиялық үлгiнiң жұмысын еске
салады: оған басқа нейрондардан ескертпе дабылдары түседi, олардың
маңыздылығы салмақтар матрицасына сәйкес азайып немесе үлкейіп отырады.
Бұдан әрi барлық дабылдар сатылы функциямен орналасады және өңделеді,
шығарылады және басқа нейрондарға жiберiледi. [1]

Жұмыс принциптері

Керi қателiктi ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Компьютеріңіздің есептеу жылдамадығы
Микропроцессор архитектураларының типтері
Серверлі орталық процессордың сәулеті мен өнімділігі
Процессор ішіндегі Кэш жады
Процессордың негізгі параметрлері
Қазіргі уақытта AMD қолданады қарсы Intel екі құралдар
Негізгі арифметикалық амалдарды орындаудың эффектифті қолданылуы
Машинада деректер бойынша операцияларды орындау
Микропроцессорлық жүйелер құрылымы. Микропроцессор архитектурасы
ҰЙЫМЫ ПРОЦЕССОРЛАРЫНЫҢ МИКРОАРХИТЕКТУРАСЫ
Пәндер