Мікропроцесори архітектури Alpha, Sparc, Majc, Sharc

Зміст

Вступ

1. Мікропроцесори архітектури ALPHA

1.1 Структура мікропроцесора 21264 и особливості виконання команд

1.2 Структура мікропроцесора 21364 у організації ММПС

2. Мікропроцесори архітектури SPARC

2.1 Напрямки розвитку архітектури. Реалізація пам'яті

2.2 Архітектура UltraSparc

3. Архітектура MAJC, SHARC

3.1 Структурна схема MAJC та призначення функціональних блоків

3.2 Архітектура SHARC сімейства ADSР-2106x

3.2.1 Мікропроцесор TigerSHARC - ADSP-TS001

3.2.2 Мікропроцесор ADSP-21535 Blackfin

Висновок

Література

Вступ

Тема реферату "Мікропроцесори архітектури ALPHA, SPARC, MAJC, SHARC" з дисципліни "Мультимікропроцесорні системи".

Мультимікропроцесорні системи (ММПС) - це системи, що мають два й більше компонент, які можуть одночасно виконувати команди. Підпорядкованими процесорами можуть бути спецпроцесори, розраховані на виконання певного типу завдання або процесори широкого застосування. Спецпроцесори - співпроцесори, процесори вводу-виводу.

Мета роботи - розглянути структуру та принцип дії мікропроцесорів архітектури ALPHA, SPARC, MAJC, SHARC.

1. Мікропроцесори архітектури ALPHA

Концепція розробки даної архітектури отримала назву Spead Daemon - досягнення високої продуктивності за рахунок збільшення тактової частоти при відносно простій логіці функціонування. Перший мікропроцесор ALPHA 21064 (1993 р.) призначався для високопродуктивних робочих станцій і серверів. По нинішній час компанія DEC є лідером при порівнянні продуктивності власних мікропроцесорів і мікропроцесорів фірми Intel. При розробці застосовується концепція Brainiac, яка припускає складний механізм динамічного виконання команд.

Виконання команд мікропроцесора включає наступні цикли - вибірка команд з урахуванням прогнозів переходів, передача даних для команди в пристрій перейменування (відображення) регістрів, виконання перейменування (відображення) регістрів, вибір команд із черг на виконання, виконання команд з фіксованою або плаваючою крапкою, запис результатів виконання.

1.1 Структура мікропроцесора 21264 и особливості виконання команд

Для динамічного виконання розглядається відразу 80 команд (більше, ніж у будь-якого іншого мікропроцесора). Після декодування команда потрапляє в необхідну їй чергу. Команди, отримавши необхідні їм операнди для виконання, конкурують за доступ до виконавчих пристроїв і більший пріоритет мають команди, що знаходяться в черзі довше за всіх. Одночасно можуть виконуватися відразу шість команд.

Малюнок 1. Структура мікропроцесора ALPHA 21264

1.2 Структура мікропроцесора 21364 у організації ММПС

Наступний представник даного сімейства мікропроцесор 21364, але оскільки в його розробці брали участь відразу декілька фірм (DEC, Compag, Hewlett Packard), основним його власником є фірма Hewlett Packard. Випуск даного мікропроцесора здійснений в 2002-2003 рр. Ядром є ядро мікропроцесора 21264 і внесені різні структурні поліпшення.

Малюнок 2. Структура мікропроцесора ALPHA 21364

Кеш-пам'ять другого рівня є 6-ти входовою множинно-асоціативною, місткістю 1,75 Мб. Контролер пам'яті - 8-канальний, динамічний, тип обслуговуваємой пам'яті - Direct Rambus. Швидкість обміну мікропроцесора з оперативною пам'яттю - 12,8 Гбайт/с. Завдяки вбудованому мережному інтерфейсу спрощується об'єднання мікропроцесорів у високопродуктивну мультипроцесорну систему. Мережний інтерфейс підтримує 4 лінка, швидкість роботи кожного - 6,4 Гбайта/с. Затримка обмінних операцій через лінк, не більше 15 ns. Реалізований протокол когерентності в МПС, а також асинхронний обмін даними.

Малюнок 3. Схема з'єднання 12 мікропроцесорів 21364 в ММПС

2. Мікропроцесори архітектури SPARC 2.1 Напрямки розвитку архітектури. Реалізація пам'ят і

Архітектура SPARC була створена компанією Sun в 1985 р. За основу була прийнята концепція 'регістрових вікон', що спрощує створення однопрохідних компіляторів і істотно знижуюча кількість команд звернення до пам'яті в порівнянні з іншими реалізаціями RISC архітектури.

На даний момент існують 4 лінії розвитку даної архітектури:

MicroSparc - 32 розрядні;

SuperSparc - 32 розрядні;

HiperSparc - 32 розрядні;

UltraSparc - 64 розрядні.

Основними рисами архітектури є:

підтримка лінійного 32-розрядного адресного простору;

використовування 32-розрядних команд фіксованої структури з трьома базовими форматами;

реалізація доступу до пам'яті і вводу/виводу за допомогою команд завантаження/збереження;

невелика кількість способів адресації (регістр-регістр, регистр - беспосередній операнд);

використовування триадресних регістрових команд. Велика частина команд виконується над двома операндами, результат поміщається в регістр приймач;

великий регістровий файл з регістровими вікнами. В кожен момент часу доступно 8 глобальних цілочисельних регістрів і регістрове вікно (24 регістри), що відображається на регістровий файл. Використовування регістрових вікон дозволяє значно скоротити невигідні витрати, пов'язані з перемиканням контекста при виконанні паралельних процесів;

мікропроцесор архітектура функціональний блок

окремий регістровий файл для операндів рухомої крапки (як набір з 32-32-розрядних регістрів для одинарної точності або 16 64-розрядних регіс

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать