4-amaliy ish

Kompyuterni tashkil etish fani

4-amaliy ish

Fan o'qituvchisi:Jamolov Xudoyor

Abduraxim Jabborov

Reja:

1.Sathlar haqida qisqacha.

2.2-sath kesh xotira.

3.Uning ishlash metodlari.

4.Mikroarxitekturalari.

Kesh-xotirani qo‘llashning – bir, ikki va uch sathli variantlari mavjud.Birinchi sath kesh-xotirasi (L1) markaziy protsessor ichida joylashgan bo‘lib, u buyruqlar uchun (L1-I) va ma’lumotlar uchun (L1-D) mo‘ljallangan odatda 16 dan 64 Kbayt gacha xajmga ega bo‘lgan alohida ajratilgan kesh-xotiradan iboratdir. Protsessor yonida u bilan bitta blokda joylashgan ikkinchi sath kesh-xotirasi (L2) esa, 512 Kbayt dan 1 Mbayt gacha xajmga ega bo‘lishi mumkin bo‘lgan, buyruqlar ham, ma’lumotlar ham birgalikda saqlanadigan, birlashtirilgan kesh-xotiradan iborat bo‘ladi. Uchinchi sath kesh-xotirasi protsessor joylashgan plataga o‘rnatilgan bo‘lib, u bir necha megabayt xajmga ega bo‘lgan statik tezkor xotira qurilmasidan (TXQ) iborat bo‘ladi (rus tilida – статическое оперативное запоминающее устройство - ОЗУ).

Biz 2-sath haqida gaplashamiz. Ikkinchi sath kesh xotira birinchisiga nisbatan ancha katta ammo sekinroq ishlaydi. Agar h₁ birinchi sath va h₂ ikkinchi sath xotiradagi ma'lumot o'tkazish tezligi bo'lsa u holda butun tizimning ma'lumot almashish tezligi:

t_i=h₁t_L1+(h₂-h₁)t_L2+(1-h₂)t_main.

t_L1- 1-sath xotira vaqti, t_L2- 2-sath xotira vaqti, t_main – umumiy vaqt

Dasturning ishchi to'plami o'zgarganda yangi ma'lumotlarga yo'l ochish uchun keshdan xotira ajratamiz. Assoitativ to'plam keshlardan foydalanilganda, biz yan qiymatga joy ochish uchun keshdan biron bir narsani o'chirishimizga to'g'ri keladi. To'g'ridan-to'g'ri xaritalangan keshlarda bizda bunday muammo yo'q, chunki har bir joylashuv noyob blokka mos tushadi, ammo assoitativ to'plam keshda biz yangi blokka yo'l ochish uchun qaysi to'siqni olib qo'yishni hal etishimiz lozim. Hech bo'lmaganda yaqinda ishlatilishi mumkin bo'lgan almashtirish siyosatidan biri (LRU); ya'ni o'tmishda eng uzoq ishatilgan blokni olib tashlash kerak. Har bir blok uchun oxirgi kirish vaqtidan boshlab vatqni kuzatib borish uchub biz keshga nisbatan oz miqdordagi qo'shimcha vositalarni qo'shishimiz mumkin. Boshqa siyosat – bu tasodifiy almashtirish, bu amalga oshirish uchun undan ham kam uskunani talab qiladi

Quyida yaqin yillarda o'ylab topilgan kesh modellari tasnifi keltirilgan:

Intel Broadwell mikroarxitekturasi (2014)

• 
  L1 sath (buyruq and ma’lumot) – 64 kB yadro uchun
  
• 
  L2 sath – 256 kB yadro uchun
  
• 
  L3 sath – 2 MB to 6 MB shared
  
• 
  L4 sath – 128 MB of eDRAM (Iris Pro models only)
  

Intel Kaby Lake mikroarxitekturasi (2016)

• 
  L1 sath (buyruq and ma’lumot) – 64 kB yadro uchun
  
• 
  L2 sath – 256 kB yadro uchun
  
• 
  L3 sath – 2 MB to 8 MB shared
  

AMD Zen mikroarxitekturasi (2017)

• 
  L1 sath – 32 kB ma’lumot & 64 kB buyruq yadro uchun, 4 tomonlama
  
• 
  L2 sath – 512 kB yadro uchun, 4 tomonlama inclusive
  
• 
  L3 sath – 4 MB lokal & remote har 4-yadro CCX, 2 CCXs har chiplet, 16 tomonlama non-inclusive. Up to 16 MB on desktop CPUs and 64 MB on server CPUs
  

AMD Zen 2 mikroarxitekturasi (2019)

• 
  L1 sath – 32 kB ma’lumot & 32 kB buyruq yadro uchun, 8 tomonlama
  
• 
  L2 sath – 512 kB yadro uchun, 8 tomonlama inclusive
  
• 
  L3 sath – 16 MB lokal har 4-yadro CCX, 2 CCXs har chiplet, 16 tomonlama non-inclusive. Up to 64 MB on desktop CPUs and 256 MB on server CPUs
  

IBM Power 7

 L1 sath (buyruq and ma’lumot) – each 64-banked, each bank has 2rd+1wr ports 32 kB, 8 tomonlama associative, 128B block, write through

 L2 sath – 256 kB, 8 tomonlama, 128B block, write back, inclusive of L1, 2 ns access latency

 L3 sath – 8 regions of 4 MB (total 32 MB), lokal region 6 ns, remote 30 ns, each region 8 tomonlama associative, DRAM ma’lumot array, SRAM tag array