1.4.Архитектура с параллельными процессорами

Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ.

Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе — то есть по одному потоку команд.

Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных.

13.Процессоры, их характеристика

1. Центральный процессор - это мозг компьютера.

Его задача — выполнять программы, находящиеся в основной памяти. Он вызывает команды из памяти, определяет их тип, а затем выполняет одну за другой. Компоненты соединены шиной, представляющей собой набор параллельно связанных проводов, по которым передаются адреса, данные и сигналы управления. Шины могут быть внешними (связывающими процессор с памятью и устройствами ввода-вывода) и внутренними.

2. центральный процессор содержит:

- арифметико-логическое устройство;

- шины данных и шины адресов;

- регистры;

- счетчики команд;

- кэш-очень быструю память малого объема(от8 до 512 Кбайт);

- математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

1.3.Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора.

Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.

14. Архитектуры современных процессоров

1.1.Последовательная модель выполнения команд процессором

• Вызывает следующую команду из памяти и переносит ее в регистр команд.

• Меняет положение счетчика команд, который после этого указывает на следующую команду.

• Определяет тип вызванной команды.

• Если команда использует слово из памяти, определяет, где находится это слово.

• Переносит слово, если это необходимо, в регистр центрального процессора.

• Выполняет команду.

• Переходит к шагу 1, чтобы начать выполнение следующей команды.

1.2.Конвейерная модель выполнения команд процессором

• Главное препятствие высокой скорости выполнения команд - необходимость их вызова из памяти.

• Для разрешения этой проблемы можно вызывать команды из памяти заранее и хранить в специальном наборе регистров.

• Т.о.,когда требовалась определенная команда, она вызывалась прямо из буфера, а обращения к памяти не происходило.

• В действительности при выборке с упреждением команда обрабатывается за два шага: сначала происходит вызов команды, а затем — ее выполнение.

• Еще больше продвинула эту стратегию идея конвейера.

• При использовании конвейера команда обрабатывается уже не за два, а за большее количество шагов, каждый из которых реализуется определенным аппаратным компонентом, причем все эти компоненты могут работать параллельно.

Н а рисунке– конвейер из 5 блоков–ступени

1^я ступень (С1) вызывает команду из памяти и помещает ее в буфер, где она хранится до тех пор,пока не потребуется.2^я ст.декодирует эту команду,определяя ее тип и тип ее операндов. 3^я ст.опред. местонахожд.операндов и выз-ет их из регистров или из памяти