3. "Фон-Неймановские" и "не-Фон-Неймановские" архитектуры Системы с общей и распределенной памятью

Проект МВК "Эльбрус-3"

Так как ассемблерный язык исключен из интерфейса пользователя, то аппаратная реализация (она отражена в системе команд — в машинном языке) МВК "Эльбрус-3" значительно отличается от "Эльбрус-2". Структура МВК представлена на рис. 1.15.


Рис. 1.15. Общая схема МВК "Эльбрус-3"
Здесь ООП — общая оперативная память ( 8 секций (блоков) по 4 модуля; модуль — 32 Мбайт); МКТ — модульные комплексы телеобработки (аналог ППД — в "Эльбрус-2"); ЛОП — локальная оперативная память, 4 — 16 Мбайт.
Принципы, лежащие в основе разработки:

1. 
   Программная совместимость на уровне ЯВУ (Эль-76 — ЯВУ-ассемблер) с другими моделями "Эльбрус".
   
2. 
   Теговая архитектура.
   
3. 
   Дальнейшее развитие многопроцессорности на общей ОП, что повышает производительность и структурную надежность. Пиковая производительность одного (из 16 ) процессора достигает 700 млн. оп/с при такте машины 10 нс.
   
4. 
   Архитектура с длинным командным словом обеспечивает микрораспараллеливание между 7 ИУ АЛУ на уровне операций ( 2 ИУ сложения, 2 — умножения, одно — деления, 2 — логических), а также параллельное обращение по 8 каналам в ЛОП или ОП.
   
5. 
   Семь конвейерных и независимых ИУ обеспечивают загрузку процессора работами в каждый такт.
   
6. 
   Управление машиной позволяет контролировать каждый такт. Т.е. "длинная" команда выдается каждый такт, непосредственно запуская устройства без дополнительного динамического аппаратного планирования их загрузки.
   
7. 
   Оптимизация распределения ресурсов возлагается на высокооптимизирующий транслятор с ЯВУ Эль-76 и с других языков высокого уровня.
   
8. 
   Функционально разделенное СОЗУ снижает конфликты при обращении и отражает типы хранимых данных. Оно состоит из ассоциативного буфера команд в 2 тыс. слов, буфера стека в 1 тыс. слов для хранения верхних уровней локальных данных выполняемых процедур, буфера массивов в 512 слов и ассоциативной памяти глобалов (общих данных процедур) в 512 слов.