|
MA'RUZA 19. UMUMIY VA TAQSIMLANGAN KESH XOTIRANI
TASHKIL ETISH.
1. Intel Advanced Smart Cache-da xotirani tashkil etish
2. Intel Nehalem mikro arxitekturasida kesh xotirasini tashkil etish
Kesh xotirasi - bu kichik, yuqori tezlikda, to'g'ridan-to'g'ri kirish
imkoniyatiga ega xotira. U kod va ma'lumotlarni parchalarini vaqtincha saqlash
uchun mo'ljallangan. Kesh xotirasi butun xotira manzil maydonini qamrab oladi,
ammo RAMdan farqli o'laroq, u manzilga ega emas va dasturchiga ko'rinmaydi.
Kesh xotiraning tuzilish sxemasi
Kesh xotirasi vaqt va makonda ma'lumotlarning joylashuvi printsipi
asosida qurilgan.
Kesh boshqaruvchisi dastur kodining nusxalarini va RAMdan
ma'lumotlarni o'qish tsikli uchun satr hajmiga teng bloklarda kesh
xotirasiga yuklaydi. Protsessor kesh xotirasidan so'zma-so'z o'qiydi.
Kesh boshqaruvchisi protsessorning asosiy xotirasini so'rab oladi va
keshda ma'lumotlarning haqiqiy nusxasi bor-yo'qligini tekshiradi.
Taqsimlangan xotira keshining izchilligi
Taqsimlangan katalogga asoslangan keshning doimiyligi barcha tizimlarda
keshning barqarorligini samarali saqlaydi
Core mikro arxitekturasi misolida kesh xotirasi.
Core mikroarxitekturasiga ega protsessorlar ikkala yadro o'rtasida
taqsimlangan L2 keshga ega. Ushbu yondashuvning bir qancha afzalliklari mavjud:
Har qanday protsessor yadrosi butun L2 keshiga kira oladi (yadrolardan biri
bo'sh bo'lsa). Agar bir vaqtning o'zida ikkita yadro ishlasa, u holda kesh har bir
yadroning tasodifiy kirish xotirasiga (RAM) kirish chastotasiga qarab, mutanosib
ravishda bo'linadi.
Agar ikkala yadro bir xil ma'lumotlar bilan sinxron ravishda ishlasa, ular
birgalikda L2 keshida faqat bir marta saqlanadi. Shunday qilib, umumiy aqlli L2
keshi ikkita alohida keshga qaraganda kengroqdir.
1. Ma'lumotlarni oldindan yig'ish algoritmi yaxshilandi. Protsessorda 6
ta mustaqil ma'lumotlarni oldindan yuklash bloklari mavjud. Ikki blok xotiradan
ma'lumotlarni umumiy L2 keshiga oladi, ikkita blok har bir yadroning L1 keshlari
bilan ishlaydi. Har bir blok ijro etuvchi qurilmalar tomonidan ma'lumotlarga
kirishni nazorat qiladi. Yig'ilgan statistik ma'lumotlarga asoslanib, prefetch
bloklari xotiradan ma'lumotlarni protsessor keshiga yuklanishdan oldin ham
yuklashga harakat qiladi.
2. Xotirani ajratish (xotiraga kirishda nomuvofiqliklarni bartaraf etish).
Ushbu texnologiya ma'lumotni xotiraga tushiradigan va saqlaydigan
ko'rsatmalarning tartibsiz bajarilishi algoritmlari samaradorligini oshirishga
qaratilgan.
Intel Core mikroarxitektura protsessorlarining muhim kamchiliklari ularning
modul bo'lmagan dizayni. Dastlab ular ikki yadroli yarimo'tkazgich kristallari
sifatida ishlab chiqilgan. Keyinchalik Core 2-ning ko'p yadroli vakillarini
chiqarishga o'tish ushbu yondashuvning zaif tomonlarini aniqlay boshladi.
Shunday qilib, Intel Core mikroarxitekturasining 4 yadroli va 6 yadroli vakillari
oddiygina bir nechta 2 yadroli kristallardan yig'ilib, bu ularning o'zaro ta'sirini
qiyinlashtirdi. Turli yadrolar o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi tizim xotirasi orqali
tashkil etilgan bo'lib, bu ba'zan protsessor shinasining o'tkazuvchanligi
cheklanganligi sababli katta kechikishlarga olib keldi.
Nehalem mikroarxitekturasi - yuqorida muhokama qilingan Intel Core
mikroarxitekturasining keyingi rivojlanishi.
Ushbu mikroarxitekturaning asosiy ajralib turadigan xususiyatlari:
1. Hisoblash yadrosi Core bilan taqqoslaganda yaxshilandi.
2. Bir yadroda ikkita hisoblash ipini bir vaqtning o'zida bajarishga imkon
beruvchi ko'p tarmoqli SMT (Simultaneous Multi-Threading)
texnologiyasi.
3. Kesh xotirasining uchta darajasi: yadro uchun 64 KB L1 kesh, yadro
uchun 256 KB L2 kesh, umumiy L3 kesh 4,8 dan 24 MB gacha.
4. Bir nechta DDR3 SDRAM kanallarini qo'llab-quvvatlaydigan protsessor
bilan birlashtirilgan xotira tekshiruvi.
5. Protsessor va chipset va protsessorlarning bir-biri bilan aloqasi uchun
nuqta-nuqta topologiyasiga ega yangi QPI shinasi.
6. Modul tuzilishi.
7. Monolitik dizayn - protsessor bitta yarimo'tkazgich kristalidan iborat.
8. Ishlab chiqarish tezligi kamida 45 nm bo'lgan texnologik jarayon.
9. Ikki, to'rt yoki sakkizta yadrodan foydalanish.
10. Quvvatni boshqarish va Turbo rejimi.
Ko'rib chiqilayotgan yadroda (1-rasm) dastlabki protsessor deb ataladigan
blok quyidagi bloklarni o'z ichiga oladi: buyruqlarni olish va oldindan dekodlash
uchun blok; filialni bashorat qilish birligi (filiallar); ko'rsatmalar navbatining bloki;
dekoder bo'yicha ko'rsatmalar; dasturdagi tsikllarni aniqlash uchun blok.
Core 2 singari, Intel Nehalem protsessorining har bir yadrosi turli xil ijro etuvchi
qurilmalar bilan aloqa qilish uchun uchta universal portdan (Port0, Port1, Port5),
manzillarni va ma'lumotlarni xotiraga yozishni / yuklashni (saqlash) tashkil qilish
uchun ikkita portdan (Port3, Port4) foydalanadi. va bittasi (Port2) xotiradan
ma'lumotlarni o'qish / tushirishni tashkil etish uchun (Yuklash). Umumjahon
portlar 64-bitli ma'lumotni (ALU) qayta ishlash, siljish (Shift) va taqqoslash
operatsiyalarini (LEA) bajarish uchun uchta blok bilan aloqa qiladi; suzuvchi nuqta
raqamlarini qayta ishlash uchun uchta blok bilan (FAdd, FMul, FPShuffes); uchta
128-bitli oqim ma'lumotlar bloklari (SSE) bilan; o'tishlarni bajarish uchun bitta
blok bilan (Filial); maxsus bloklar bilan Divide (bo'linish), Complex Integer
(murakkab butun operatsiyalar).
Do'stlaringiz bilan baham: |
