ПроцессорыPentium
Архитектура микропроцессора Pentiumзначительно отличается от приведенной выше, что обуславливает следующие преимущества указанного класса процессоров:
двухпотоковая суперскалярная организация, допускающая параллельное выполнение пары простых команд;
наличие двух независимых двухканальных множественно-ассоциативных кэшей для команд и для данных, обеспечивающих выборку данных для двух операций в каждом такте;
динамическое прогнозирование переходов;
конвейерная организация устройства плавающей точки с 8 ступенями;
двоичная совместимость с существующими процессорами семейства 80x86.
Упрощенная структура процессора Pentium представлена на рис. 2.5. Прежде всего, новая микроархитектура этого процессора базируется на идее суперскалярной обработки. Основные команды распределяются по двум независимым исполнительным устройствам (конвейерам U и V). Конвейер U может выполнять любые команды семейства x86, включая целочисленные команды и команды с плавающей точкой. Конвейер V предназначен для выполнения простых целочисленных команд и некоторых команд с плавающей точкой. Команды могут направляться в каждое из этих устройств одновременно, причем при выдаче устройством управления в одном такте пары команд более сложная команда поступает в конвейер U, а менее сложная - в конвейер V (при этом, однако, не все команды совместимы). Остальные устройства процессора предназначены для снабжения конвейеров необходимыми командами и данными.
В процессоре Pentium используется раздельная кэш-память команд и данных, что обеспечивает независимость обращений. За один такт из каждой кэш-памяти могут считываться два слова. Для повышения эффективности перезагрузки кэш-памяти в процессоре применяется 64-битовая внешняя шина данных.
В процессоре предусмотрен механизм динамического прогнозирования направления переходов. С этой целью на кристалле размещена небольшая кэш-память, которая называется буфером целевых адресов переходов (BTB), и две независимые пары буферов предварительной выборки команд (по два 32-битовых буфера на каждый конвейер). Буфер целевых адресов переходов хранит адреса команд, которые находятся в буферах предварительной выборки. Работа буферов предварительной выборки организована таким образом, что в каждый момент времени осуществляется выборка команд только в один из буферов соответствующей пары. При обнаружении в потоке команд операции перехода вычисленный адрес перехода сравнивается с адресами, хранящимися в буфере BTB. В случае совпадения предсказывается, что переход будет выполнен, и разрешается работа другого буфера предварительной выборки, который начинает выдавать команды для выполнения в соответствующий конвейер. При несовпадении считается, что переход выполняться не будет и буфер предварительной выборки не переключается, продолжая обычный порядок выдачи команд. Это позволяет избежать простоев конвейеров при правильном прогнозе направления перехода.
|
Рис. 2.5. Упрощенная структура процессора Pentium |
- 1 Основные характеристики и области применения эвм различных классов 2
- 2 Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов 37
- Архитектура системы команд. Архитектуры cisc и risc.
- Классификация компьютеров по областям применения
- Иформационно-логические основы вычислительных машин их функциональная и структурная организация
- Процессоры
- Cisc-процессоры ПроцессорыIntel8086
- ПроцессорыPentium
- ПроцессорыPentium4
- Risc-процессоры Особенности процессоров с архитектурой sparc
- Процессоры SuperSparc
- ПроцессорыHyperSparc
- Иерархия памяти, кэш-память
- Виртуальная память
- Физическая организация памяти
- Внешняя память
- Дисковая память
- Память на гибких магнитных дисках
- Память на жестких магнитных дисках
- Кэширование диска
- Основные стадии выполнения команды. Рабочий цикл процессора
- Организация прерываний в эвм
- Каналы и интерфейсы ввода вывода
- Обзор интерфейсов ввода вывода
- Характеристики современных интерфейсов ввода-вывода
- Периферийные устройства
- Печатающие устройства (принтеры)
- Матричные принтеры
- Струнные принтеры
- Лазерные иLed-принтеры
- Принтеры с термопереносом восковой мастики
- Принтеры с термосублимацией красителя
- Принтеры с изменением фазы красителя
- Плоттеры
- Протоколы
- Сканеры
- Видеосистема
- Видеоадаптеры
- Мониторы
- Общие параметры видеосистемы
- Программное обеспечение
- Классификация программного обеспечения (по)
- Операционные системы
- Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов
- Классификация вычислительных систем
- Многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы
- Многомашинные вычислительные системы
- Многопроцессорные вычислительные системы
- Типовые вычислительные структуры и программное обеспечение
- Системы с конвейерной обработкой данных
- Матричные вычислительные системы
- Ассоциативные вычислительные системы
- Принципы векторной обработки
- Сети эвм.
- Общие понятия. Классификация.
- Лвс и компоненты лвс
- Локальная вычислительная сеть
- Основные компоненты вычислительной сети
- Рабочая станция
- Сетевое оборудование
- Сетевая операционная система
- Сетевое программное обеспечение
- Глобальная вычислительная сетьInternet
- Интернет – сеть виртуальных сетей
- Каналы связи
- Литература