Curs 2. Fundamentele lucrării transportoare MP.
În structura MP modernă, sunt utilizate în principal transportoare liniare. ale căror cascade sunt conectate în serie pentru a gestiona funcția fixă a fluxului de date. Astfel de conducte sunt folosite pentru a executa comenzi, calcule aritmetice și acces la memorie.
Din punct de vedere al controlului fluxului de date, modelele de conducte liniare mb, asincrone și sincrone. În modelele asincrone, controlul fluxului este efectuat prin protocolul "handshake", conform principiului "cerere de pregătire" - "gata", care este tipic pentru gestionarea canalelor de comunicare.
Modelele sincrone utilizează automate sincrone cu memorie. care, la un semnal de ceas, comută simultan toate etapele. Stadiile de procesare ale transportoarelor conțin logică combinată și au un timp de întârziere aproximativ egal cu întârzierea etapei. Întârzierea treptelor este determinată de perioada de frecvență de sincronizare și aceasta, la rândul ei, determină viteza generală a transportoarelor.
Calendarul și gestionarea întârzierilor în timp.
t - perioada de timp a conductei;
t i - timpul de întârziere al unei etape - Si
d este ora mașinii cu memoria.
Apoi, întârzierea maximă de funcționare a treptei t m
De obicei, t m >> d. și anume timpul de procesare al etapelor înseamnă> în comparație cu întârzierea pe elementul de memorie și circuitele tampon.
Aceasta presupune că valoarea maximă. Întârzierea tm domină perioada de ceas.
Frecvența maximă de comutare a treptei:
În cazul în care rezultatul de ieșire este emis de fiecare dată când un -f frecvență de ceas, atunci în mod evident, acest lucru reprezintă valoarea maximă a performanței ideale a transportorului. Desigur, pentru performanța reală a transportorului va fi întotdeauna mai puțin de o serie de motive: nefuncționare separat etape de conducte, din cauza incapacității de a efectua din cauza interdependențele de comenzi aferente pentru date, reporniți conducta din cauza unei preziceri ramură eronată, etc.
Factorii de accelerare a productivității transportoarelor.
In mod ideal, transportorul liniar constă în etape „k“ și se poate ocupa «n» sarcini (comenzi) de la momentul la + (n-1), unde „k“ - cicluri necesare pentru închiderea primei probleme și (n-1) -ostalnyh sarcini.
Durata totală necesară procesării:
Tk = [k + (n-1)] t (3). unde t este perioada de ceas în comparație cu procesorul convențional non-pipeline care rezolvă "n" -dest:
Factorul de accelerație "k" al transportorului liniar față de banda transportoare:
După cum rezultă din expresia (5), accelerația maximă a transportorului este atinsă pentru n® și este egală cu:
Cu toate acestea, accelerația reală, așa cum sa indicat deja, este dificil de realizat din cauza dependenței comenzilor de date, ramificații, întreruperi și alți factori care limitează semnificația expresiei (5).
În Fig. factorul de accelerare este afișat ca o funcție a numărului de -n
Sk Factorul de accelerare
10 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ K = 10
6 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ k = 6
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: