lection 6 (Презентации лекций)
Описание файла
Файл "lection 6" внутри архива находится в папке "Презентации лекций". PDF-файл из архива "Презентации лекций", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физические основы элементарной базы современных эвм (фопы)" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Лекция 6. Системный блок ЭВМАрхитектура Фон-Неймана (1903)1930г - сотрудник Принстонского институтаперспективных исследованийАЛУ, УУ, ЗУ, IO.● Память дляпрограммы и данных● УУ и АЛУ = CPU● Двоичный код●В CCCР: Сергей Алексеевич Лебедев,Киев, МЭСМ, 1951Физические основы современных ЭВМ. ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruАЛУ, УУ их составные элементыДешифраторШифраторТриггерФизические основы современных ЭВМ. ВМиК.
http://comp.ilc.edu.ruАЛУ, УУ их составные элементыРегистрСумматорСчетчикРегистр сдвигаАЛУ – умножения чисел из 4 бит.Прямом код:[X]пк = x0x1x2…xn[Y]пк = y0y1y2…ynв 0-ых битах – знак числа.Sign Z = Sign X Sign Y|Z| = y1•|X|•2-1+ y2•|X|•2-2 +…+yn•|X|•2-nФизические основы современных ЭВМ. ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruЛекция 6.Простейшая схема УУмикрооперация -> микрокоманда -> микропрограммаФизические основы современных ЭВМ.
ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruОбщие характеристики процессораFSBТактовые частоты: ~ 3,5 Ггц.Емкость регистров: 64 — 32 бита.Разрядность шины данных – 64 бита.Объем адресуемой памяти 2nТиповой процесс: 32 nm!CISC?илиRISC?Физические основы современных ЭВМ. ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruХитрости современных процессоровКонвейерЦикл выполнения командыPentium - 5 ступеней (200 МГц)1.
IF считывание;Pentium4 - 20 ступеней (3,4 Ггц)2. ID декодирование;Itanium 10 ступеней (1 МГц)3. OR считывание операндов;4. EX выполнение;5. WB запись результатаКонфликты:Структурные – разная длительность выполнения команд, разныекоманды обращаются к одной памяти;по управлению – системы предсказания переходов(90 – 95%);RAW (Read After Write) WAR (Write After Read) –специальная система следит нужен ли последующим командамрезультат предыдущей.буффер восстановления последовательности команд!Физические основы современных ЭВМ.
ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruХитрости современных процессоровСуперскалярные —несколько конвейеровнесколькоАЛУ[Pentium-44АЛУ]Дополнительные наборы команд [блоков процессора] - MMX,3DNow!, SSE, SSE2, SSE3... – 128 битные команды работы сплавающий точкой и целыми числамиКэш - эксклюзивный и неэксклюзивный кеш L1 / L2 / L3Hyperthreading Simultaneous Multi-Threading – программноераспараллеливание – хранение двух очередей команд.Наличие в процессоре контроллера памяти, контроллера видеоМногоядерность по архитектуре SMPТехнология Intel® Turbo Boost — повышение тактовой частотыФизические основы современных ЭВМ.
ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruКомпьютерные шиныПростейшая организация взаимодействия устройствФизические основы современных ЭВМ. ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruОбмен данными по шине1. Синхронный, асинхронный, полысинхронный2. Мультиплексирование шинФизические основы современных ЭВМ. ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruIRQ прерыванияРабота процессора в режиме прерыванийПрямой доступ к памяти – возможность записывать данные без участияпроцессора.
- Контроллер ПДП.Физические основы современных ЭВМ. ВМиК. http://comp.ilc.edu.ru«Старые» компьютерные шиныISA 1981 г - параллельная, синхронная, без мультиплексирования:8 линий данных,20 линий адреса (А0-А19),6 линий запроса прерываний (IRQ2-IRQ7).Память до 1 МБ, Чаcтота: 4.77 МГц,Позднее в AT: + 8 линий данных (16 бит), + 4 линий адреса (до 16 МВ);+5 линий IRQ, частота 8 MHz;PCI 1992 г. - параллельная, синхронная, мультиплексированная:Разрядность: 32/64 бита; Частота: 33 МГц; = 133 МБайт/сек;Адресуемая память 4 ГБ (32 бита);PCI 2.2 66 Мгц, = до 533 Мбайт/сек для 64 бит;PCI-X 133 МГц = 1066 МБайт/сек.;PCI-X 266 DDR версия PCI-X 133 МГц = bulk 2.1 ГБ/сек;PCI-X 533 QDR версия PCI-X 133 Mгц = bulk 4.3 ГБ/сек;Физические основы современных ЭВМ.
ВМиК. http://comp.ilc.edu.ru«Новые» шиныPCI-Express –последовательнаясистемная шина общегоназначения.Скорость канала: 2.5 Гбит/c.Кодирование: 8/10 (2 Гбит/с)Канал = две дифф.пары4 контакта.Стандартизированы PCIe:x1, x2, x4, x8, x16 и x32Пропускная способность:до 6.4 Гбайт/секФизические основы современных ЭВМ. ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruСхемы взаимодействия системФизические основы современных ЭВМ.
ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruСовременные схемы чипсетаФизические основы современных ЭВМ. ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruСпециализированные шиныШины - замены FSBЧастоты 2 ― 3 ГГцQuickPath Interconnect (QPI) / Intel - последовательная шинатипа точка-точка, 20 диф.пар,Скорость - от 9,6 до 12,8 Гбайт/с в каждую сторонуHyperTransport / Консорциум. AMD. - DDRСкорость до 51,6 Гбайт/c а оба направленияDMI ( Direct Media Interface) /Intel 2004 г. ― последовательная шинамежду «мостами»Скорость 1 ГБ/сек в каждом направленииФизические основы современных ЭВМ.
ВМиК. http://comp.ilc.edu.ruМультипроцессорность/многоядерностьSMP (symmetric multiprocessing)MPP (massive parallel processing)Физические основы современных ЭВМ. ВМиК. http://comp.ilc.edu.ru.
