bob Uniprotsessor unumdorligini oshirish 1 kirish

2.14-rasm Dasturni bajarish jarayonida kompyuter ko'rsatmalarini quvur liniyasi bilan qayta ishlash.
Kompyuter ko'rsatmalarini qayta ishlash uchun quvur liniyasidan foydalanish
bilan bog'liq bitta muammo mavjud. Shartli tarmoqlanish bajarilishi kerak bo'lgan
buyruqlar ketma-ketligini o'zgartiradi. Biroq, ko'rsatmalar quvur liniyasi tomonidan
ketma-ket bajarilganda, dallanishni oldindan aytish qiyin. Agar ko'rsatmalarning
ketma-ketligini o'zgartirish kerak bo'lsa, quvur liniyasi tarkibini o'chirish va quvur
liniyasiga yangi ketma-ketlikni kiritish kerak. Quvurning kechikishi ko'rsatma
bajarilishining sekinlashishiga olib keladi.
Endi biz e'tiborimizni quvur liniyasi ALU/ma'lumotlar yo'lining o'tkazuvchanligini qanday oshirishi mumkinligini ko'rsatishga qaratamiz. Biz ushbu mavzuni quvur liniyasi va parallel ishlov berishni farqlash uchun ishlatamiz. Ko'pgina raqamli signallarni qayta ishlash dasturlarida tez-tez ishlatiladigan ichki mahsulotning ishlashi misolidan foydalanishimiz mumkin. Ichki mahsulotning ishlashi bir necha juft kirish vektorlarini ko'paytirishni va natijalarni akkumulyator yordamida qo'shishni o'z ichiga oladi:
(2.11)
Yuqorida aytib o'tilganidek, yuqoridagi operatsiya deyarli barcha raqamli signallarni qayta ishlash algoritmlarida uchraydi. Masalan, quyidagi tenglama orqali berilgan sonli impulsli javob (FIR) raqamli filtr algoritmi mahsulotning ichki ishlashiga misoldir (albatta, bu konvolyutsiya, lekin biz bu erda o'zgartirilgan namunalar vektor sifatida saqlanadi deb taxmin qilamiz!):

(2.12)


Shakl 2.15 Ko'paytirish/to'plash (MAC) amalga oshirish variantlari. (a) Parallel amalga oshirish. (b) Quvur orqali amalga oshirish.

y ( i ) ning bahosini takroriy shaklda ifodalashimiz mumkin
(2.13)

Tenglamadagi operatsiya. 2.13 ko'pincha ko'paytirish/to'plash (MAC) operatsiyasi deb ataladi.Shunga qaramay, bu operatsiya raqamli signallarni qayta ishlashda juda muhim, uni amalgaoshirish uchun maxsus MAC ko'rsatmalari va apparat vositalari mavjud. FIR algoritmi

quvurlarni o'rnatish talablarini qondiradi: bizda bir nechta bajarilishi kerak bo'lgan vazifalar
bor, ular takroriy MAC operatsiyalari. Bundan tashqari, har bir MAC operatsiyasini ikkita
ketma-ket kichik vazifaga bo'lish mumkin: ko'paytirish va qo'shish operatsiyalari.
2.15-rasmda har bir MAC iterativ bosqichini paral lel yoki quvurli uskuna yordamida
qanday amalga oshirishimiz ko'rsatilgan. Ushbu diagrammada biz ko'paytirish operatsiyasini
amalga oshirish uchun parallel ko'paytirgichdan foydalanamiz deb taxmin qildik. 2.15 arasmning
parallel bajarilishi shuni ko'rsatadiki, ko'paytirish va qo'shish amallari bir xil takt siklida amalga oshiriladi va yig'uvchining chiqishi akkumulyator tarkibini yangilash uchun ishlatiladi. Bu ikki operatsiya uchun soat davri yoki kechikish tomonidan berilgan
(2.14)
Parallel ko'paytuvchining kechikishi qo'shimchaning kechikishidan ikki barobar bo'lsa,
yuqoridagi tenglama bo'ladi
(2.15)
Endi quvurli MACni amalga oshirishni ko'rib chiqing 2.15-rasm b. Ko'paytirgichning chiqishi qo'shimcha qurilmaga berilishidan oldin registrda saqlanadi. Bunday holda, soat davri quvur liniyasining eng sekin bosqichi bilan belgilanadi. Bu bosqich multiplikator va bizning soat davrimiz tomonidan beriladi
(2.16)
Aslida, quvur liniyasi dizayni parallel dizayndan taxminan 30% tezroq. Ushbu bo'limni tark etishdan oldin biz ko'plab apparat dizaynini ta'kidlashimiz kerak innovatsiyalar bu yerda bayon qilinganidan ancha yaxshi dizaynlarni olish mumkin. Qiziqqan o'quvchi 21-23-sonli adabiyotlarga murojaat qilishi mumkin .