9.2.2. Інтегрований багатопортовий регістровий файл

В інтегрованому багатопортовому регістровому файлі забезпечується доступ до будь-якого регістру з кожного його порта. На рис. 9.10 показана структура інтегровано­го регістрового файла з двома портами зчитування (rdl,rd2),та одним портом запису (wd),який містить 32 32-розрядних регістри (R0-R31).В регістр R0запис заборонений, оскільки в ньому зберігається константа нуль. Вихід кожного регістра під'єднаний до відповідних інформаційних входів мультиплексорів МП1 та МП2. Адреси (rsl,rs2),що подаються на входи керування мультиплексорів, визначають номери регістрів, з яких читаються дані. Для запису використовується демультиплексор ДМП, через який на від­повідний регістр подається сигнал запису даних (we), що поступає з вхідної шини, та адреса регістра ws. Процес запису синхронізується тактовими імпульсами, що подають­ся на вхід сlk. Кожний з регістрів має вхід дозволу запису даних En, інформаційний вхід D, та інформаційний вихід Q.

Із збільшенням кількості регістрів регістрового файла зростає час доступу до даних, так як ускладнюються мультиплексори та демультиплексори, а також відповідно збіль­шується розмір кристалу процесора.

Збільшення кількості портів зчитування та запису призводить до збільшення кіль­кості відповідно мультиплексорів та демультиплексорів, а також суттєво збільшує кількість шин передачі даних, що ускладнює реалізацію регістрового файла. Крім того, з'являється можливість виникнення конфліктних ситуацій при спробі запису даних до тих самих регістрів. Тому інтегрований регістровий файл доцільно використовувати в комп'ютерах, де не вимагається велика кількість портів. Наприклад, регістрові файли комп'ютерів RS/6000 фірми IBM, та SuperSPARC фірми Sun, містять 4 порти для зчиту­вання і 2 порти для запису.