Зміст
Вступ
Суперскалярні мікропроцесорі
1.Структурній паралелізм мікропроцесорів
2.Структурні конфлікті та причина їхнього Виникнення
3. Конфлікті за Даними
4. Архітектура СМП
5. Основні Прийоми Підвищення швідкодії в СМП
6. Напрямок розвітку суперскалярної архітектури
Висновок
Література
Вступ
Тема реферату В«Суперскалярні мікропроцесоріВ» з дисципліни В«Мультімікропроцесорні системиВ». p> Мультімікропроцесорні системи (ММПС) - це системи, что мают два ї больше компонент, Які могут одночасно Виконувати команди. Підпорядкованімі Процесори могут буті спецпроцесорі, розраховані на Виконання Певного типу Завдання або процесори широкого! застосування. Спецпроцесорі - співпроцесорі, процесори вводу-виводу. p> Суперскалярні мікропроцесорі (далі - СМП) в”Ђ це Такі мікропроцесорі, система команд якіх НЕ містіть ніякіх Вказівок на паралельних Обробка усередіні мікропроцесора (малі 1). p> Ідея розвітку СМП - Побудова Можливо більшої кількості паралельних структур при збереженні традіційніх послідовніх програм, тоб компіляторі й апаратури. МП Самі, без участі програміста, Забезпечують завантаження паралельно працюючих функціональніх прістроїв у мікропроцесорі.
мікропроцесор Конфлікт суперскалярное архітектура
1.Структурній паралелізм мікропроцесорів
В
Конвеєрна організація Виконання команд. Конфлікті ї Способи їхнього Усунення
Сучасні процесори містять 10 и больше Обробна прістроїв, шкірні з якіх представляет Із собі конвеєр. Ефективне завантаження шкірного прилаштую забезпечується або апаратура процесора або компілятором, на вхід Якого Надходить послідовність команд. Основний метод проектування процесорів Полягає в сполученні операцій, тоб в Певний момент годині процесор Виконує 2 і больше Операції. Цею метод досягається Шляхом Впровадження структурного паралелізму ї конвеєрізації.
- При структурному паралелізмі: сполучення операцій досягається Шляхом відтворення в декількох копіях апаратної структур.
- При конвеєрізації: поділ Виконує відряд, что, на дрібні Частини (щабля), и віділення для шкірного щабля окрем функціонального блоку апаратури.
Розглянемо наступні Щаблі:
1. Вібірка команди (1);
2. Декодування (2);
3. Виконання (3);
4. Звертання до пам'яті (4);
5. Запам'ятовування результату (5). p> При конвеєрній обробці вінікають сітуації, что перешкоджають Виконання наступної відряд (Конфлікті):
1. Структурні конфлікті. Вінікають, колі апаратні засоби НЕ могут підтрімуваті ВСІ Можливі комбінації віконуваніх команд у режімі одночасного Виконання Зі сполучення.
2. Конфлікті за Даними. Виконання наступної відряд поклади від результату Виконання попередньої команди.
3. Конфлікті по Керування. Вінікають у випадка Виконання команд умовно ї Безумовно переходів, что змінюють стан програмного лічільніка.
2. Структурні конфлікті. Причини їхнього Виникнення
В
Способи мінімізації
Такі конфлікті вінікають у машинах з функціональнімі прилаштувати, конвеєрізованімі НЕ Повністю. Година роботи такого пристрою - кілька тактів сінхронізації конвеєра. У цьом випадка послідовні команди не могут надходіті на Данії Пристрій у кожному такті. p> Недостатнє дублювання Деяк ресурсів, что приводити такоже до припиненням конвеєра (приклад - Наявність Тільки одного порту запису в регістровій файл, альо при ПЄВНЄВ обставинні может знадобітіся Дві записи в регістровій файл за один такт). p> Наявність однієї пам'яті для команд и даніх (немає роздільної кеш-пам'яті команд и кеш-пам'яті даніх). Колі одна команда містіть звертання до пам'яті за Даними, вона буде конфліктуваті Із вібіркою больше пізньої відряд з пам'яті.
При віконанні четвертої команди на первом етапі відразу вінікає Конфлікт при звертанні до пам'яті, ТОМУ ЩО перша команда здійснює звернення до пам'яті, а перша команда винна Здійснювати вібірку кодом Операції з пам'яті. У цьом випадка здійснюється припиненням конвеєра на один такт (stall), вінікає так звань "Конвеєрній міхур" тому що ВІН проходити по всьому конвеєрі, альо НЕ Виконує ніякої Корисної роботи.
В
3. Конфлікті за Даними
Конфлікті цього типом вінікають у того випадка, коли! застосування конвеєрної ОБРОБКИ может Изменить порядок обігу за операндами так, что ВІН буде кардинально відрізнятіся від порядку проходження операндів при послідовному віконанні команд.
Таблиця 1
ADD R1, R2, R3
1
2
3
4
5
