Oddiy hissoblash algaritimlarini tadbiq etgan holda parallel protsesorlarning samaradorligini baholash

Protsessorning hajmi

Raqamli imkoniyatlar - protsessor tomonidan bir vaqtning o'zida qayta ishlanishi yoki uzatilishi mumkin bo'lgan ikkilik kod bitlarining maksimal soni. Protsessorning ishlash hajmi qayta ishlangan ma'lumotlar joylashtirilgan ro'yxatga olish registri imkoniyatlari bilan belgilanadi. Masalan, 2 baytlik registrning kengligi 16 bit, keyin CPU kengligi 16 ga teng, 8 bayt -64 hujayra alohida protsessor buyrug'i bilan ishlov berish ushun mavjud bo'lgan ma'lumotni ushlab turuvchi ketma-ket RAM baytlari. Hujayra xotirasi tarkibiga kompyuter so'zlari deyiladi. Shubhasiz, xotira uyasi va kompyuter so'zining hajmi protsessor soniga teng. CPU va ichki xotira o'rtasidagi axborot almashinuvi kompyuter so'zlari bilan amalga oshiriladi. Xotira uyasi manzili ml ga teng. byte (eng past raqamli baytlar) hujayradan iborat. Ikkala bayt va hujayraning manzillari 0 dan boshlanadi. Hujayralarning manzillari kompyuter so'zidagi bayt sonlarining ko'paytmasi bo'lib, hujayra axborot ushun konteyner bo'lib, kompyuter so'zi hujayradagi ma'lumotdir.

Superscalar protsessori  mavjudligi - ikkita konveyer.Super konveyer  - Quvurning 5 bosqichidan ko'prog'i, bunday qaror CPU ishini sezilarli darajada oshirdi. Ko'p quvur o'tkazish amaliyoti qo'llaniladi. Deyarli barcha yo'riqnomalar, suzuvchi nuqta operatsiyalari va o'tish ko'rsatmalari bundan mustasno, parallel ravishda bajarilishi mumkin. Supersklyarny va superkoveverny quvvatlarda ikkitadan ortiq konveyer va besh bosqichdan ko'proq bo'lishi kerakligini anglatadi. Quvur liniyasi dasturlarning chiziqli bo'linmalarini bajarish tezligiga sezilarli ta'sir ko'rsatmoqda, bu esa, suzuvchi nuqta operatsiyalari va o'tish buyruqlaridan tashqari, parallel ravishda bajarilishi mumkin.

O'rnatilgan qurilmalar

CPU asosiy komponentlari yadro, kesh va avtobus.CPU yadrosiyo'riqnomani bajaradi. Buyruqlar operatsiyalari ro'yxatga olinadi. Registrlarning hajmi protsessor hajmini belgilaydi. "Yadro" tushunchasi topologik ma'noga ega - protsessor chipining markazida joylashgan va uning atrofida kesh xotirasi va boshqa bloklar mavjud. Xuddi shu turdagi protsessor turli xil "yadro" larga o'rnatilishi mumkin. Bugungi kunda ko'p yadroli tizimlar mavjud. Bir kristallagi 2, 4, 6, 8 yadrosi joylashtirilgan.Kesh xotirasi(RAM kesh) tezroq, lekin arzonroq dinamik (DRAM) xotirada saqlangan ma'lumotlarga kirishni tezlashtirish ushun ishlatiladigan yuqori tezlikli statik (SRAM) xotiraga ega. Protsessor bir xil ma'lumotlarni yoki dastur ko'rsatmalariga qayta-qayta kirishganda, kirish tezlashadi. Kesh iste'mol qiladigan so'nggi ma'lumotlarni saqlaydi va protsessor ularni keshdan tezda o'qiydi. Naqd - bu tezkor protsessor va nisbiy asta-sekin ishlaydigan bufer xotirasi, bu ma'lumotlarni qayta ishlashni sezilarli darajada tezlashtiradi. 2 tur mavjud: L1 va L2 (ingliz tilining 1 va 2 darajalari darajasida - "level"). L1 keshni dastlab protsessor chipiga ulangan va uning ajralmas qismi hisoblanadi. Ushbu ko'rsatmalar ushun protsessor ko'rsatmalari va ma'lumotlar mavjud. Katta L1 keshi juda ko'p shartli sharoitlarda juda foydalidir, shunki u vazifa konteksti deb ataladi, ya'ni. ushbu vazifalarni almashtirish ushun zarur bo'lgan ma'lumotlar. Hajmi 2 * 32Kb, 2 * 64Kb, 2 * 128Kb, 2 * 256Kb. L2 keshi protsessor va RAM chastotasidagi farqni qoplash ushun ishlatiladi. Joylashtirilgan yoki mot. yadrodan alohida yoki protsessor qutisidan ajratiladi. Uning asosiy parametri hajmi: qancha katta bo'lsa, tizim qanchalik tez ishlaydi. Lekin, bu xotira qimmat, shuning ushun keshning hajmi ishlash va tizim narxi o'rtasida uzilishdir. Turli xil protsessorlar ushun odatdagi kesh o'lchovlari (512Kb, 1Mb, 2Mb, 4Mb), shuning ushun kesh yanada kamroq RAM ma'lumotlarini kutish holatlarini kamaytirish orqali ishlashni yaxshilaydi. Kerakli buyruqlar va ma'lumotlar oldindan kiritilgan tezroq keshdan olinadi. Ikki keshni ishlatish ma'lumotni o'qishda nizolarni bartaraf qiladi, bir vaqtda o'qish mavjud. Protsessor anakartdagi boshqa qurilmalar bilan, xususan, asosiy xotirasi orqali muloqot qiladi protsessor avtobusi. Eslatib o'tamiz, avvalgi ikkala asosiy xotira va protsessor tizim xotirasi deb atalgan avtobusda bo'lgan. Endi ishlashni yaxshilash ushun protsessor o'z avtobusiga ega. (1066 MHz, 800 MHz, 533 MHz, 333 MHz). Kopyalayici - "suzuvchi nuqta" (yoki vergul) bilan ishlaydigan maxsus birlik. Xususan, aniq va murakkab hisob-kitoblar, shuningdek, bir qator grafik dasturlarda ishlash ushun foydalaniladi.