'

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОЦЕССОРЫ

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОЦЕССОРЫ


Слайд 1

ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ ЛЕКЦИИ ПРОЦЕССОРЫ ITANIUM ПРОЦЕССОРЫ ALPHA ПРОЦЕССОРЫ POWER PC ПРОЦЕССОРЫ SUN SPARC ПРОЦЕССОРЫ от HEWLETT-PACKARD


Слайд 2

НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ 64-х РАЗРЯДНЫХ ПРОЦЕССОРОВ ФИРМЫ INTEL История ITANIUM начинается с 1993 г., когда было принято решение о совместной разработке фирмами INTEL и HEWLETT-PACKARD нового 64-х разрядного RISC процессора под именем MERCED. ITANIUM (более позднее название этого процессора) стал первым продуктом, основанным на новой 64-х разрядной архитектуре IA-64 (Intel Architecture 64-bit). Он создавался для использования в высокопро-изводительных рабочих станциях и серверах следующих поколений.


Слайд 3

Первые образцы ITANIUM (конец 2000 г.), выполненные по 0,18-мкм технологии, имели тактовую частоту 800МГц. Новый набор инструкций класса VLIW (Very Long Instruction Word), кодирует до 4-х инструкций в 128-ми битовое слово. При этом избыточные биты позволяют адресовать большое количество регистров, которых в новом чипе 128, а не 32, как у большинства современных RISC-процессоров. Кроме того, некоторые из бит, формируемые компилятором, укажут процессору, какие инструкции могут выполняться параллельно.


Слайд 4

Этот набор инструкций позволит разработать улучшенную RISC-архитектуру, которая при более высоком уровне распараллеливания будет проще и обеспечит значительный рост производительности. Процессор может выполнять программы, написанные для архитектуры H-P PA-RISC, однако с помощью транслятора, и имеет режим для выполнения инструкций х86 (IA-32). Однако, непосредственное выполнение кода х86 – невозможно. Необходимы программы перекомпилирования инструкций х86 в коды процессоров IA-64.


Слайд 5

Увеличенная разрядность данных и адресов позволяет не только поднять скорость и точность вычислений, но и адресовать сверхбольшие объемы памяти. Новая технология EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing) дает возможность реализовать параллельную обработку нескольких инструкций. Эти возможности могут быть задействованы как явно программистом, так и оптимизирующим компилятором, определяющим группы независимых команд, которые могут выполняться параллельно.


Слайд 6

ITANIUM-2 Новый процессор архитектуры IA-64 – ITANIUM-2 (старое название – McKinley (мак-кинли) – разрабатывался с прицелом на использование в течение 15-20 лет. В отличие от ITANIUM, содержащего 40 млн транзисторов, McKinley включает более 220 млн элементов (добавлено 4 Мбайта КЭШ-памяти третьего уровня). Ожидается, что системы на базе McKinley (коммер-ческое название ITANIUM-2) будут в 1,5-2 раза производительнее нынешних ITANIUM. Расширен набор арифметически-логических блоков и портов памяти, обеспечивающих подачу данных в регистровый стек.


Слайд 7

Значительно возросло количество случаев, в которых за один такт может выполняться до 6 инструкций. Гарантируется полная совместимость программного обеспечения между ITANIUM и ITANIUM-2. Новые процессоры семейства ITANIUM (кодовое название MADISON) будут иметь стартовую тактовую частоту 1,5 ГГц, содержать 410 миллионов транзисторов на кристалле (КЭШ-память третьего уровня – 6 МБ) и изготовляться по 0,13 микронной технологии. Прирост быстродействия по сравнению с ITANIUM-2 достигнет примерно 50%. Официальный название процессоров MADISON - ITANIUM-3


Слайд 8

ПРОЦЕССОРЫ ALPHA Процессор ALPHA создан компанией Digital Equipment Corporation (DEC), стоявшей у истоков многих инноваций в IT-индустрии и разработавшей легендарные компьютеры PDP-11 и VAX. Первой в семействе ALPHA появилась модель 21064, выпущенная в 1992 г. При максимальной тактовой частоте 200 МГц это был 64-х разрядный RISC-процессор с кэш-памятью 64 Кбайта и очень производительным FPU, имел конвейерную архитектуру и эффективные средства организации SMP (Symmetric Multy-Processing).


Слайд 9

В 1994 г. фирмой DEC был представлен новый процессор – ALPHA-21164, выполненный по технологии 0,5 мк и работающий частоте 266 МГц. Это процессор с суперскалярной архитектурой, способный обрабатывать до 4-х инструкций за цикл. Он объединяет в себе КЭШ данных и КЭШ команд первого уровня, а также высокопроизводительную и объемную КЭШ-память второго уровня. Процессор использует 128-ми битовый интерфейс для доступа к памяти, а также имеет возможность подключения КЭША третьего уровня. ALPHA-21164 состоит из пяти независимых функциональных блоков: O блок выборки, декодирования инструкций и предсказания ветвлений;


Слайд 10

O    блок обработки целочисленных данных; O      блок управления памятью; O  блок шинного интерфейса и управления КЭШ-памятью; O     блок обработки чисел с плавающей точкой (FPU). Модификация этого процессора – ALPHA 21164РС – спроектирован для приложений WINDOWS NT как альтернатива высокопроизводительным РС. Это первый чип, который содержит набор инструкций Digital Semiconductor MVI (Monitor Video Instructions - предшественник ММХ).


Слайд 11

Модуль управления расщепле-нием Кэш L2 96 КБ write-back Шинный интерфейс Кэш команд 8 КБ Устройство выборки/ декодиров. команд и управления ветвтлен. АЛУ целочислен. Сумматор Умножитель АЛУ - FP. Сумматор Умножитель Кэш данных 8 КБ write-through Кэш L3 40 бит, Шина Адреса 128 бит, Шина Данных Архитектура Процессора ALPHA-21164


Слайд 12

ПРОЦЕССОР ALPHA-21264 Новый процессор ALPHA-21264 750 МГЦ (1997 г.) имеет несколько усовершенствований, которые делают его вдвое производительней своего предшественника. Процессор содержит 6 конвейеров для обработки данных и поддерживает 256-ти битовый интерфейс с памятью, что дает ему возможность осуществлять выборку до 4-х команд за один машинный такт. Модель 21264 обладает усовершенствованными средствами предсказания ветвлений (вероятность правильного предсказания 95%), а также свойством Out-of-Order, что предполагает способность процессора выполнять команды вне их очередности.


Слайд 13

ALPHA-21264 использует 160 целочисленных регистров и 72 - с плавающей точкой и способен работать с 80-тью командами одновременно. Наличие инструкций MVI (впервые реализованных в процессоре 21164) позволяет в реальном времени не только декодировать динамичные изображения (MPEG-2) но и кодировать без внешних специализированных устройств. Компания DEC уже несколько лет является составной частью более крупной Compaq, усилиями которой процессор ALPHA удерживал лидерство по производительности более 10 лет в конце прошлого века.


Слайд 14

Архитектура Процессора ALPHA-21264


Слайд 15

64-х разрядные процессоры этого поколения будут поддерживать 32-х разрядные приложения, чтобы обеспечить совместимость с существующим ПО. После слияния компаний Hewlett-Packard и Compaq основные лицензии на процессор ALPHA станут интеллектуальной собственностью совместного проекта Intel - Hewlett-Packard по разработке новых поколений процессоров семейства ITANIUM.


Слайд 16

ПРОЦЕССОРЫ POWER PC Проект по разработке RISC-процессоров POWER PC был разработан альянсом трех компаний: APPLE, IBM и MOTOROLA. В 2001 году анонсирован самый быстрый процессор POWER PC 750FX, который работает на частоте 1ГГц. Что касается генерации чипов с частотой 2 ГГц и выше, то здесь IBM говорит об ультраскалярной улучшенной архитектуре, расширяющей возможности множественного ядра на систему в целом, где компоненты работают параллельно и взаимодей-ствуют с внешним миром с помощью нового высокоскоростного интерфейса.


Слайд 17

ПРОЦЕССОРЫ SUN SPARC Семейство 64-х разрядных процессоров UltraSPARC появилось на рынке более 5-ти лет назад. Процессоры SPARC (Scalable Processor ARChitecture) развиваются по трем линиям (сериям). Серия S (scalable) предназначена для мощных рабочих станций и серверов, имеет тактовые частоты от 1 до 2,1 ГГц. Серия I (integrated) характеризуется тем, что с процессором интегрируется много системных функций, обеспечивая наиболее оптимальные с точки зрения цены решения для однопроцессорных систем. Встраиваемые процессоры маркируются буквой Е.


Слайд 18

ПРОЦЕССОРЫ от HEWLETT-PACKARD Первый RISC-процессор серии PA (Precise Architecture) фирма Hewlett-Packard выпустила в 1985 году. Современные процессоры этой серии РА-8800 и РА-8900, выполненные по технологии 0,18 мкм, работают на частотах 1ГГц. Однако постепенно выпуск этих процессоров прекращается вследствие неминуемого перехода к процессорам ITANIUM, которые являются наследниками PA-RISC. В новых процессорах реализовано большинство инструкций РА, поэтому программы на процессорах ITANIUM будут выполняться на уровне двоичных кодов без перекомпиляции.


Слайд 19

Вопросы для экспресс-контроля Особенности процессоров VLIW. Особенности архитектуры процессоров ALPHA Особенности современных процессоров


Слайд 20

ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ


×

HTML:





Ссылка: