|
Superskalyar
xisoblashlar.
ARM
Cortex A8
misolida
1. Superskalyar protsessorlar
2. Superskalyar protsessorlar tarixi
3. Skalyardan superskalyarga o’tish
4. Superskalyar protsessorlardan foydalanishda
Xulosa.
Superskalyar protsessorida bir nechta ko'rsatmalarni bir vaqtning
o'zida bajarish uchun ma'lumotlar katalogi apparatining bir
nechta nusxalari mavjud tsiklga ikkita ko'rsatma olinadigan va
bajariladigan ikki tomonlama superskali protsessorning blok
diagrammasi keltirilgan. Ma'lumotlar to'plami ko'rsatmalar
xotirasidan bir vaqtning o'zida ikkita ko'rsatmalarni oladi. To'rt
manbali operandni o'qish va har bir tsiklda ikkita natijani yozish
uchun oltita portli registr fayli mavjud. Bundan tashqari, ikkita
ko'rsatmani bir vaqtning o'zida bajarish uchun ikkita ALU va ikkita
portli ma'lumotlar xotirasi mavjud.
Superskalyar protsessori - bu bitta protsessor ichida
buyruq sathidagi parallellik deb nomlangan parallellik
shaklini amalga oshiruvchi protsessor
Har bir soat tsikli uchun eng ko'p bitta buyruqni bajarishi mumkin
bo'lgan skalar protsessordan farqli o'laroq, superskalyar protsessor bir
vaqtning o'zida bir nechta ko'rsatmalarni protsessorning turli xil ijro
etuvchi birliklariga yuborish orqali soat tsikli davomida bir nechta
buyruqlarni bajarishi mumkin. Shuning uchun u ma'lum bir soat
tezligida boshqacha imkoniyatlardan ko'ra ko'proq ishlashga imkon
beradi (vaqt birligida bajarilishi mumkin bo'lgan ko'rsatmalar soni).
Har bir ijro etuvchi birlik alohida protsessor emas (yoki protsessor
ko'p yadroli protsessor bo'lsa, yadro), balki arifmetik mantiqiy birlik
kabi bitta protsessor ichidagi ijro resursidir.
Superskalyar protsessori - bu bitta protsessor ichida
buyruq sathidagi parallellik deb nomlangan parallellik
shaklini amalga oshiruvchi protsessor
Oddiy superskalyar quvur liniyasi. Bir vaqtning o'zida ikkita
yo'riqnomani olish va jo'natish orqali har bir tsikl uchun
maksimal ikkita ko'rsatma bajarilishi mumkin
1. 1967 yilgi IBM System / 360 Model 91 yana bir superskalyar meynfreymi edi. Motorola
MC88100 (1988), Intel i960CA (1989) va AMD 29000 seriyali 29050 (1990)
mikroprotsessorlari birinchi tijorat yagona chipli superskalyar mikroprotsessorlari bo'lgan.
Bu kabi RISC mikroprotsessorlari birinchi bo'lib superskalyar bajarilishini boshladilar,
chunki RISC bir nechta ijro etuvchi birliklarni kiritish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan
bepul tranzistorlar va o'lik maydonlarni arxitektura qiladi (shu sababli RISC
konstruktsiyalari 1980-yillar va 1990-yillarga qadar CISC dizaynlaridan tezroq edi).
Kam quvvatli dasturlarda, o'rnatilgan tizimlarda va
batareyali qurilmalarda ishlatiladigan protsessorlar
bundan mustasno, taxminan 1998 yildan beri ishlab
chiqilgan barcha umumiy maqsadli protsessorlar
superskalyardir.
P5 Pentium birinchi superskalyar x86 protsessori edi;
Nx586, P6 Pentium Pro va AMD K5, x86-
ko'rsatmalarini sinxron ravishda dinamik mikrokodga
o'xshash mikro-operatsion ketma-ketliklarga
dekodlashning birinchi dizaynlaridan biri edi.
Eng oddiy protsessorlar - skalar protsessorlardir.
Skalyar protsessor tomonidan bajarilgan har bir
ko'rsatma odatda bir vaqtning o'zida bir yoki ikkita
ma'lumotlar elementlarini boshqaradi.
Aksincha, vektorli protsessor tomonidan bajarilgan har
bir ko'rsatma bir vaqtning o'zida ko'plab ma'lumotlar
elementlarida ishlaydi. Analogiya - bu skalar va vektorli
arifmetikaning farqidir. Superskalyar protsessori bu
ikkalasining aralashmasi.
Superskalyar protsessori dizayni buyruqlar
dispetcherining aniqligini oshirishga va har doim bir
nechta ijro etuvchi birliklarni ishlatishga imkon
berishga imkon beradi. Bu birliklar soni ko'payganligi
sababli tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.
Dastlabki superskali protsessorlarda ikkita ALU va
bitta FPU bo'lishi kerak edi, keyinchalik PowerPC 970
kabi to'rtta ALU, ikkita FPU va ikkita SIMD birlikni o'z
ichiga oladi
Superskalyar texnikasidan foydalanish samaradorligini oshirish
uchta asosiy yo'nalish bilan cheklangan:
• Ko'rsatmalar oqimidagi ichki parallellik darajasi (protsessordan
bir xil hisoblash manbalarini talab qiladigan ko'rsatmalar)
• Qarama-qarshilikni tekshirish mantiqiyligi va ro'yxatga olish
tizimining nomini o'zgartirishning murakkabligi va vaqt narxi
• Filial ko'rsatmalariga ishlov berish
Agar protsessor ishlashi paytida quvur liniyasi
tomonidan ishlov berilgan bir nechta ko'rsatmalar
mustaqil bo'lsa, yadro ularni bir vaqtning o'zida
bajarishi mumkin. Superskalyar tizimlarida ijro
uchun ko'rsatma berish to'g'risida qaror juda ko'p
resurslarni talab qiladigan protsessor yadrosining
o'zi tomonidan qabul qilinadi.
Keyinchalik Elbrus-3 va Itanium kabi tizimlarda
stat rejalashtirish qo'llaniladi, ya'ni kompilyator
qaysi ko'rsatmalarni bir vaqtning o'zida
bajarilishini hal qiladi; kompilyator mustaqil
ko'rsatmalarni topadi va ularni bitta uzun
yo'riqnomaga birlashtiradi (VLIW arxitekturasi).
Ko'rsatma dispetcher (ID) deb nomlangan
superskalyar protsessor tuguni quyidagilar
uchun javobgardir.
• xotiradan ko'rsatmalarni o'qish uchun;
• ko'rsatmalar bir vaqtning o'zida bajarilishi
mumkin bo'lgan qarorlarni qabul qilish
uchun;
Do'stlaringiz bilan baham: | 
