Реферат: Універсальні мікропроцесори, застосовувані в ММПС. Мікропроцесори з архітектурою Itanium (IA-64)

Швидкість виконання мультимедійних операцій на 60 % вище в порівнянні з Pentium.

1.4 Архітектура PENTIUM PRO (P6)

Застосовується при проектуванні старших моделей робочих станцій і мультипроцесорних систем. Ефект використання досягається тільки для 32-розрядних додатків. Нова конструкція корпуса, що складається із двох мікросхем, поміщених в один керамічний корпус і не погодиться з виводами Pentium. У випадку використання Pentium-PRO необхідний перехід на нові системні плати.

Тактова частота - 133 Мгц (для технології 0,6мкм), і 200 Мгц (для технології 0,35мкм). Потужність розсіювання - 14 Вт.

Висока продуктивність у Р-РRO забезпечується за рахунок використання нововведень в архітектурі й технології, а саме - рознесена архітектура, динамічне виконання команд, подвійна незалежна шина.

Нова архітектура К-П – DIB -передбачає використання різних шин для з'єднання процесорного ядра з К-П і основною оперативною пам'яттю. Перша шина працює на тактовій частоті процесора, друга із частотою системи. Такий поділ шин дозволило в три рази прискорити обмін процесора з підсистемою пам'яті.Завдяки цьому відпадає необхідність у зовнішньої К-П.

МП містить роздільні К-П першого рівня для даних і команд, кожна обсягом 8 Кбайт, і об'єднану К-П другого рівня. К-П даних першого рівня двухпортова, що не блокує , підтримує одну операцію завантаження й одну операцію запису за такт.

Інтерфейс К-П другого рівня працює з тактовою частотою центрального процесора й може передавати 64 біта за такт. Зовнішня шина МП працює з 1/2, 1/3, 1/4, тактової частоти центрального процесора.

Малюнок 2. Структура PENTIUM PRO

BUI - пристрій інтерфейсу із шиною;

IFU - пристрій підкачування команд ( з К-П команд);

BTB - буфер адрес переходів;

ID - декодер команд;

MIS - планувальник мікрокоманд;

RAT - таблиця псевдонімів регістрів;

ROB - буфер переупорядкування;

RRF - файл регістрів вивантаження;

RS - станція, що резервує;

IEU - пристрій цілочисельних команд;

FEU - пристрій команд із плаваючою крапкою;

AGU - пристрій генерації адреси;

MUI - пристрій інтерфейсу з пам'яттю;

DCU - пристрій керування К-П даних;

МОВ - буфер переупорядкування звертань до пам'яті

L2 - К-П другі рівні.

512-елементний буфер адрес переходів (ВТВ -Branch Target Buffer) дозволяє скоротити число тактів при вибірці рядків з К-П пристроєм підкачування команд. Процес вибірки конвеєризований. Новий рядок вибирається кожний такт центрального процесора. Три паралельних декодери кожний такт перетворюють кілька команд архітектури х86 у набори мікрооперацій.

Таблиця псевдонімів регістрів використається для перейменування регістрів. Результат перейменування посилає в пристрій резервування й у буфер переупорядкування.

Мікрооперації з перейменованими операндами містяться в чергу в пристрої резервування, де очікують значень операндів, що надходять незалежно від декількох джерел. Даними є результати виконаної мікрооперації, адреси із ВТВ, уміст регістрів.

Вибір мікрооперацій із черги й динамічне виконання здійснюється з обліком їхніх істинних залежностей по даним, а також залежно від доступності виконавчих пристроїв (IEU, FEU,AGU). Порядок, у якому виконуються мікрооперації, у загальному випадку відрізняється від їхнього розташування у вихідній програмі.

При плануванні звертань до пам'яті використається пристрій резервування, пристрій генерації адреси, і буфер переупорядкування звертань до пам'яті.

Мікрооперація стає кандидатом на вивантаження відразу, як тільки вона виконана, визначена адреса переходу й отриманих результатів спрямовані до нужденній у них мікрооперації. Для відновлення первісного порядку мікрооперацій використаються тимчасові мітки мікрооперацій у буфері переупорядкування й файлі регістрів вивантаження. Процес вивантаження повинен забезпечити не тільки відновлення первісного порядку мікрооперацій, але й гарантувати правильну обробку переривань і помилок, а також скасовувати всі або частина результатів, отриманого після неправильного пророкування розгалуження. У момент вивантаження мікрооперації її результат з буфера переупорядкування міститься у файл регістрів вивантаження.

2. МІКРОПРОЦЕСОРи з АРХіТЕКТУРОЙ ITANIUM ( IA -64)