В.М. Микитин, Н.А. Смирнов, Ю.Д. Тювин - Основы компоновки и расчета параметров конструкций, страница 14
Описание файла
Документ из архива "В.М. Микитин, Н.А. Смирнов, Ю.Д. Тювин - Основы компоновки и расчета параметров конструкций", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электронные вычислительные машины (эвм)" из 10 семестр (2 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "В.М. Микитин, Н.А. Смирнов, Ю.Д. Тювин - Основы компоновки и расчета параметров конструкций"
Текст 14 страницы из документа "В.М. Микитин, Н.А. Смирнов, Ю.Д. Тювин - Основы компоновки и расчета параметров конструкций"
Вместе с тем, при микропроцессорном принципе, как это видно из приведенных таблиц, имеет место существенное увеличение значений числа каскадов логических элементов H (т.е. снижение показателя быстродействия), что следует учитывать при расчетах параметров системного быстродействия элементов и устройств ЭВМ, использующих данный принцип компоновки.
8.2. Пример расчета производных компоновочных параметров логических схем обрабатывающего устройства ЭВМ
Условие задачи:
Рассчитать по исходным данным Примера 8.1 среднее число связей в логической цепи схемы обрабатывающего устройства (nсвi), использующего на всех уровнях микропроцессорный принцип компоновки элементов. При расчете использовать полученные в Примере 8.1 основные (первичные) компоновочные параметры, приведенные в таблице 8.2.
Результаты расчета представить в виде таблицы, предусматривающей использование всех четырех уровней компоновки устройства.
Таблица 8.2.
Табличное представление результатов расчета первичных компоновочных параметров
обрабатывающего устройства ЭВМ с микропроцессорным принципом компоновки элементов.
Уровень | Интеграция | mi | hi | Hi | Ki | ri | ril | li | ni | |
Ni | Mi | |||||||||
i = 1 | 1 | 1 | 4 | 1 | 1 | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 |
10 | 10 | 10,8 | 2,44 | 2,44 | 2,418 | 1,582 | 0.225 | 1,30 | 2,71 | |
100 | 100 | 29,5 | 4,52 | 4,52 | 1,949 | 2,051 | 0,344 | 2,21 | 5,72 | |
1000 | 1000 | 81,3 | 7,50 | 7,50 | 1,571 | 2,429 | 0,417 | 4,22 | 11,9 | |
5000 | 5000 | 166,3 | 10,3 | 10,3 | 1,352 | 2,648 | 0,452 | 6,85 | 20,0 | |
10000 | 10000 | 226,7 | 11,8 | 11,8 | 1,267 | 2,733 | 0,462 | 8,48 | 24,9 | |
50000 | 50000 | 467,2 | 15,9 | 15,9 | 1,090 | 2,910 | 0,489 | 14,1 | 41,9 | |
100000 | 100000 | 639,1 | 18,1 | 18,1 | 1,021 | 2,979 | 0,497 | 17,5 | 52,5 | |
125000 | 125000 | 707,1 | 18,8 | 18,8 | 1 | 3 | 0,5 | 18,8 | 56,4 | |
i = 2 | 10 | 1 | 10,8 | 1 | 2,44 | 2,418 | 1 | 0 | 1 | 1 |
500 | 50 | 59,8 | 4,16 | 10,2 | 1,677 | 1,741 | 0,270 | 1,70 | 3,62 | |
1000 | 100 | 81,3 | 5,04 | 12,3 | 1,571 | 1,847 | 0,297 | 1,98 | 4,39 | |
5000 | 500 | 166,3 | 7,59 | 18,5 | 1,352 | 2,066 | 0,348 | 2,95 | 6,85 | |
10000 | 1000 | 226,7 | 8,95 | 21,8 | 1,267 | 2,151 | 0,365 | 3,53 | 8,32 | |
50000 | 5000 | 467,2 | 12,9 | 31,5 | 1,089 | 2,329 | 0,399 | 5,47 | 13,2 | |
100000 | 10000 | 639,1 | 15,1 | 36,7 | 1,021 | 2,397 | 0,411 | 6,65 | 16,1 | |
125000 | 12500 | 707,1 | 15,8 | 38,5 | 1 | 2,418 | 0,415 | 7,08 | 17,1 | |
i = 3 | 500 | 1 | 59,8 | 1 | 10,2 | 1,677 | 1 | 0 | 1 | 1 |
5000 | 10 | 166,3 | 2,69 | 27,4 | 1,352 | 1,325 | 0,140 | 1,17 | 1,76 | |
10000 | 20 | 226,7 | 3,47 | 35,2 | 1,267 | 1,410 | 0,170 | 1,29 | 2,02 | |
50000 | 100 | 467,2 | 5,93 | 60,3 | 1,089 | 1,588 | 0,227 | 1,69 | 2,79 | |
100000 | 200 | 639,1 | 7,35 | 74,7 | 1,021 | 1,656 | 0,247 | 1,92 | 3,22 | |
125000 | 250 | 707,1 | 7,87 | 80,0 | 1 | 1,677 | 0,253 | 2,01 | 3,37 | |
i = 4 | 5000 | 1 | 166,3 | 1 | 27,4 | 1,352 | 1 | 0 | 1 | 1 |
50000 | 10 | 467,2 | 2,77 | 75,7 | 1,090 | 1,262 | 0,116 | 1,14 | 1,50 | |
100000 | 20 | 639,1 | 3,62 | 98,9 | 1,021 | 1,331 | 0,142 | 1,24 | 1,66 | |
125000 | 25 | 707,1 | 3,93 | 107,5 | 1 | 1,352 | 0,150 | 1,27 | 1,72 |
Решение
1. При расчете среднего числа связей в одной цепи логической схемы устройства (nсвi) использованы формулы: (5.6), (5.8) и (5.11), приведенные в главе 5.
2. Результаты расчета для уровней компоновки, предусмотренных исходными данными и характеризующихся значениями числа элементов: M1 = 10, M2 = 50, M3 = 10, M4 = 25, а также общим функциональным объемом схемы устройства, составляющим N4 = Nmax = 125000 ЭЛЭ, приведены в сводной таблице 8.3.
Таблица 8.3.
Результаты расчета среднего числа связей в логической цепи
устройства ЭВМ с микропроцессорным принципом компоновки.
Уровень | Интеграция | Из таблицы 8.2 | Nцi | Nсвi | nсвi | ||||
Ni | Mi | mi | Ki | ni | li | ||||
i = 1 | 10 | 10 | 10,8 | 2,418 | 2,71 | 1,30 | 14 | 35 | 2,47 |
i = 2 | 500 | 50 | 59,8 | 1,677 | 3,62 | 1,70 | 128 | 467 | 3,66 |
i = 3 | 5000 | 10 | 166,3 | 1,352 | 1,76 | 1,17 | 284 | 478 | 1,69 |
i = 4 | 125000 | 25 | 707,1 | 1 | 1,72 | 1,27 | 1743 | 3121 | 1,79 |
8.3. Пример расчета средней длины связи и средней длины логической цепи в конструкциях коммутационных элементов обрабатывающих устройств ЭВМ
Условие задачи:
Рассчитать средние длины связей и цепей для 3‑х вариантов конструкции обрабатывающего устройства ЭВМ, логическая схема которого характеризуется наличием 4‑х уровней компоновки элементов:
Вар.1 – устройство представляет собой СБИС на основе КМОП‑элементов, содержащую на одном кристалле все 4‑е уровня компоновки;
Вар.2 – устройство представляет собой многокристальный модуль (МКМ) на основе бескорпусных КМОП БИС, в котором первые три уровня компоновки выполнены на уровне кристалла БИС, а четвертый – находится на уровне кремниевой подложки МКМ, на которой расположены бескорпусные кристаллы этих БИС;
Вар.3 – устройство представляет собой функциональный блок на основе корпусных КМОП БИС, в котором первые три уровня компоновки выполнены на уровне кристалла БИС, а четвертый – выполнен на уровне многослойной печатной платы (МПП) блока, на которой расположены корпусные БИС.