Procesoare asincrone
Procesoarele utilizate în prezent, după cum se știe de la cursurile școlare și universitare de informatică, sunt automate finite folosind logica booleană (binară).
Problema este că, pentru a determina starea automatului atunci când un fizic real exemplu de realizare sa nu poate, în orice moment, deoarece celulele sale au un zero non-timp de comutare de la o stare binară la altul (cu alte cuvinte, în momentul comutării stării de celule și, respectiv, aparatul ca întreg este nesigură) . Semnalele sincrone sunt necesare doar pentru a stabili stările discrete ale mașinii. În computerele moderne, în acest scop este utilizat un generator de ceasuri de sistem (un microcip specializat separat), semnale care provin din toate cipurile instalate pe placa de bază. Toate switch-uri în chip-ul atașat la frontul crescător sau descrescător al semnalului de ceas, astfel încât unitățile de calculatoare funcționează sincron.
Inițial, toate procesoarele erau sincrone. Acest lucru a durat mai mult de o jumătate de secol, inginerii și programatorii electronicii credeau că acest lucru a fost natural și este de la sine înțeles. Prin urmare, frecvența de ceas este una dintre principalele caracteristici ale procesoarelor moderne, cu toate că performanța lor este determinată nu numai ei, ci, de asemenea, arhitectura și set de instrucțiuni. Designerul sef al sistemelor de la bord (FDC) pentru Marinei Jaroslav Afanasievich Hetagurov pe una dintre ședințele consiliului Muzeului Computer Virtual () mi-a spus că odată ce a fost chemat la Comitetul Central și a fost rugat să explice de ce performanțele computerului său la bord este de zece ori mai mică decât cea de a folosi un element de bază similară Calculator militar american. Sa dovedit că americanii folosite în mașina ei, iar echipa este foarte scurt „în papagali“ Ea a fost mult mai productiv, deși misiunile reale de luptă ambele mașini au fost aproximativ egale.
Pentru a începe pentru a defini ceea ce samotaktiruemy logica procesor samotaktiruemaya, etc „de procesare a asincron“ termeni (procesor asincron) și „procesor samotaktiruemy“ (procesor auto-cronometrat, procesor clockless) -.... Sinonime, adică desemnează de asemenea: un procesor care are una sau mai multe ceasuri de interne și, prin urmare, nu necesită un generator de centrale de ceas, și circuite care susțin propagarea unui semnal de ceas comun extern. Astfel de procesoare radiază mult mai puțin unde radio și consumă mai puțină energie în comparație cu procesoarele sincrone. La proiectarea blocurilor interne de procesoare asincrone, problemele de sincronizare a acestora cu alte blocuri nu sunt luate în considerare. Pentru comunicarea dintre unități se utilizează un singur protocol: o cerere este un răspuns cu confirmare. Atunci când calculele nu sunt făcute, blocurile nu consumă aproape nimic în timpul somnului, dar totuși răspund instantaneu la cereri. Vedem aici că datele sunt controlate de date: nu există date - nu există activitate de calcul. Se înțelege că astfel de blocuri este mai ușor să se integreze în așa-numitul sistem-on-chip (SOC), și, ca rezultat performanța lor generală este mai mare decât cea de procesoare sincrone. O performanță îmbunătățită este obținută prin faptul că unitatea nu trebuie să aștepte sosirea unui semnal de ceas extern pentru a-și desfășura activitatea.
Sistemul asincron este mai fiabil, deoarece subsistemele sale funcționează în mai multe game de schimbări de tensiune și temperatură. Este important ca samotaktiruemym a fost nu numai procesorul, dar, de asemenea, restul de cip: Chipset, RAM, controlere, etc întregul set de astfel de chips-uri și se numește logica samotaktiruemoy (logica clockless) ... American logica termenul clockless (literal - „logica netaktiruemaya“) poate induce în eroare, astfel încât să subliniem că pentru cip asincron sunt, de obicei nevoie de semnale de ceas, dar sursa lor este locală.
Am act de faptul că fiecare organ al corpului uman, fiecare celulă are o așa-numită stimulatoare cardiace, stimulatoare cardiace, maestru frecvență de ceas, ritm, în care acestea au loc diverse procese. Aici observăm și o schemă de asincronizare a ceasurilor, la care au apărut astăzi dezvoltatorii bazei de elemente.
Interesant, dacă inițial au venit multe idei la BT și programarea de la inginerie și proiectarea dispozitivelor radio electronice, atunci există o mișcare inversă: schemele de auto-manipulare sunt oarecum reminiscente de OOP.
Produsul comun ARM-Handshake menționat mai sus este considerat a fi primul procesor asincron general destinat comercial. Proiectele anterioare au suferit de astfel de neajunsuri, cum ar fi performanțele reduse, dificultatea de programare și problema interacțiunii cu cipurile de memorie existente și cu magistralele periferice concepute pentru procesoare cu tact. În acest produs, compatibilitatea cu microcircuite sincrone este menținută pentru a rezolva această problemă.
Este nevoie de cel puțin cinci ani pentru a implementa pe scară largă procesoare asincrone, deoarece acestea sunt încă prost suportate de instrumente și, cel mai important, necesită modificări radicale în proiectarea hardware-ului și a software-ului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: