Вопросы к экзамену по эвм. ЭВМ. 1. Понятие алгоритма, программы, операции, команды, адреса
 Скачать 1.61 Mb.
|
33. Секционированные МП.Секционированный МП позволяет построить процесс обработки данных произвольной разрядности с произвольной системой команд за счет использования нескольких БИС с микропрограммным уровнем управления и различной разрядностью. Секционированные МП допускают наращивание параметров (прежде всего разрядности обрабатываемых данных) и функциональных возможностей. Секционированные МП ориентированы в основном на применение в универсальных и специализированных ЭВМ, контроллерах и других средствах вычислительной техники высокой производительности. В настоящее время секционированные МП не используются. В состав комплекта входили следующие БИС: · разрядное секционное АЛУ; · блок ускоренного переноса; · разрядное секционное АЛУ с аппаратной поддержкой умножения; · тип схем микропрограммного управления; · контроллер состояния и сдвига; · контроллер приоритетных прерываний. 34. Однокристальные микропроцессоры. Однокристальные микро-ЭВМ.МИКРОЭВМ (микро-ЭВМ), вычислительная машина, выполненная на основе микропроцессора. Однокристальные микропроцессоры и микро - ЭВМ вследствие ограниченных функциональных возможностей и недостаточного быстродействия в ряде применений не могут обеспечить эффективного решения поставленных задач. [1] Однокристальный микропроцессор ( ОМП) - микропроцессор, выполненный в виде большой интегральной схемы. [2] Однокристальный микропроцессор представляет собой функционально и конструктивно законченное устройство для обработки данных фиксированной разрядности, реализующее фиксированную систему команд. [3] 35. Процессоры с сокращенным набором команд.RISC(reduced instruction set computer) — компьютер с сокращённым набором команд — архитектура процессора, в которой быстродействие увеличивается за счёт упрощения инструкций, чтобы их декодирование было более простым, а время выполнения — короче. Первые RISC-процессоры даже не имели инструкций умножения и деления. Это также облегчает повышение тактовой частоты и делает более эффективной суперскалярность(распараллеливание инструкций между несколькими исполнительными блоками) Характерные особенности RISC-процессоров · Фиксированная длина машинных инструкций (например, 32 бита) и простой формат команды. · Специализированные команды для операций с памятью — чтения или записи. Операции вида «прочитать-изменить-записать» отсутствуют. Любые операции «изменить» выполняются только над содержимым регистров (т. н. архитектура load-and-store). · Большое количество регистров общего назначения (32 и более). 36. Тенденции развития архитектуры микропроцессоров.Основные тенденции развития производства МП сводятся к следующему: постоянному сближению структур МП и микроЭВМ, которое выражается в том, что на кристаллах кроме микропроцессорных размещаются схемы запоминающих устройств (постоянного и с произвольной выборкой), таймеров, интерфейсов памяти и ввода-вывода. Рассмотрим основные направления развитие микропроцессоров. 1. Повышение тактовой частоты. Для повышения тактовой частоты при выбранных материалах используются: более совершенный технологический процесс с меньшими проектными нормами; увеличение числа слоев металлизации; более совершенная схемотехника меньшей каскадности и с более совершенными транзисторами, а также более плотная компоновка функциональных блоков кристалла. 2. Увеличение объема и пропускной способности подсистемы памяти. Общая тенденция увеличения размеров кэш-памяти реализуется по-разному: · внешние кэш-памяти данных и команд с двухтактовым временем доступа объемом от 256 Кбайт до 2 Мбайт со временем доступа 2 такта в HP PA-8000; · отдельный кристалл кэш-памяти второго уровня, размещенный в одном корпусе в Pentium Pro; · размещение отдельных кэш-памяти команд и кэш-памяти данных первого уровня объемом по 8 Кбайт и общей для команд и данных кэш-памяти второго уровня объемом 96 Кбайт в Alpha 21164. Наиболее используемое решение состоит в размещении на кристалле отдельных кэш-памятей первого уровня для данных и команд с возможным созданием внекристальной кэш-памяти второго уровня 3. Увеличение количества параллельно работающих исполнительных устройств. Каждое семейство микропроцессоров демонстрирует в следующем поколении увеличение числа функциональных исполнительных устройств и улучшение их характеристик, как временных (сокращение числа ступеней конвейера и уменьшение длительности каждой ступени), так и функциональных (введение ММХ-расширений системы команд и т.д.). 4. Системы на одном кристалле и новые технологии. В настоящее время получили широкое развитие системы, выполненные на одном кристалле - SOC (System On Chip). Сфера применения SOC - от игровых приставок до телекоммуникаций. Такие кристаллы требуют применения новейших технологий. Основной технологический прорыв в области SOC удалось сделать корпорации IBM, которая в 1999 году смогла реализовать сравнительно недорогой процесс объединения на одном кристалле логической части микропроцессора и оперативной памяти. В новой технологии, в частности, используется так называемая конструкция памяти с врезанными ячейками (trench cell). В этом случае конденсатор, хранящий заряд, помещается в некое углубление в кремниевом кристалле. Это позволяет разместить на нем свыше 24 тыс. элементов, что почти в 8 раз больше, чем на обычном микропроцессоре, и в 2-4 раза больше, чем в микросхемах памяти для ПК. Следует отметить, что хотя кристаллы, объединяющие логические схемы и память на одном кристалле, выпускались и ранее, например, такими фирмами, как Toshiba, Siemens AG и Mitsubishi, подход, предложенный IBM, выгодно отличается по стоимости. Причем ее снижение никоим образом не сказывается на производительности. |