|
652-19 Yoqubov Umidjon
Amaliy mashg’ulot №11.
Mavzu Buyruq darajasida parallellik. Superscalar protsessori, VLIW protsessori.
Savollar:
Instruction Level Parallelism (ILP) nima v anima uchun ishlatiladi?
Qanday bog’liqliklar mavjud? Ularga misol keltiring.
Superscalar protsessorlarining afzalliklari nimada?
Javoblar:
1. Ko'rsatma darajasidagi parallellik ( ILP ) - bu kompyuter dasturidagi ko'rsatmalarning bir nechtasini bir vaqtning o'zida bajarilishi mumkin bo'lgan o'lchovdir .
ILP-ni bir xillik bilan aralashtirmaslik kerak :
ILP muayyan tegishli ko'rsatmalar mumkin bo'lgan bir qator parallel ijro hisoblanadi ijro ip bir jarayon : (resurslarni o'z majmui bilan ishlaydigan bir dasturi manzili makonini , bir majmui registrlarida qo'llanma pointer aka, uning identifikatorlari, uning davlat, dastur hisoblagich ( ) va boshqalar).
Boshqa tomondan, bir-biriga o'xshashlik, bir yoki bir nechta jarayonlarning iplarini qat'iy ravishda o'zgaruvchan holda CPU yadrosiga belgilashni yoki etarli CPU yadrolari bo'lsa, haqiqiy parallellikda, har bir ishlaydigan ip uchun ideal bitta yadroni o'z ichiga oladi.
Ko'rsatmalar darajasidagi parallellikka ikkita yondashuv mavjud: apparat va dasturiy ta'minot .
Uskuna darajasi dinamik parallellik bilan ishlaydi, dasturiy ta'minot darajasi esa statik parallellik ustida ishlaydi. Dinamik parallellik degani, protsessor ishlash vaqtida qaysi buyruqlarni parallel ravishda bajarilishini, statik parallellik esa kompilyatorning qaysi ko'rsatmalarni parallel bajarishini hal qilishini anglatadi . [2] [ tushuntirish zarur ] The Pentium parallel ijro jadal ketma, lekin protsessor ishlari Itanium statik darajasi umumiylik protsessor ishlari.
2. Ma'lumki, ILP ham kompilyator, ham apparat tomonidan qo'llab-quvvatlanadi, lekin kompilyator shuningdek dasturlarda kompilyatsiya vaqtini optimallashtirish orqali qo'shimcha dasturlarga xos va yopiq ILP-ni taqdim etadi. Dasturlarda mavjud bo'lgan ILP-ni chiqarib olish uchun ba'zi optimallashtirish usullari rejalashtirish, ro'yxatdan o'tkazish / qayta nomlash va xotiraga kirishni optimallashtirishni o'z ichiga oladi .
Dataflow arxitekturasi - bu ILP aniq ko'rsatilgan arxitekturalarning yana bir klassi, so'nggi misol uchun TRIPS arxitekturasini ko'ring .
So'nggi yillarda protsessorning ishlash chastotalari va xotiraga kirish vaqtlari o'rtasidagi farqning kuchayishiga qaramasdan ( IBM System / 360 Model 91 kabi ILPning dastlabki dizaynlari) ishlashni yaxshilash uchun ILP texnikasi qo'llanilmoqda.nisbatan kichik registr fayli qo'ygan cheklovlarni bartaraf etish uchun ILP texnikasidan foydalangan). Hozirgi vaqtda asosiy xotiraga keshni yo'qotish jazosi bir necha yuz protsessor aylanishiga to'g'ri keladi. Hatto bunday xotira kechikishlariga toqat qilish uchun ILP-dan foydalanish mumkin bo'lsa-da, tegishli resurs va quvvatni sarflash xarajatlari nomutanosibdir. Bundan tashqari, asosiy apparat tuzilmalarining murakkabligi va ko'pincha kechikishi, ish chastotasining pasayishiga olib keladi va har qanday imtiyozlarni kamaytiradi. Shunday qilib, yuqorida aytib o'tilgan usullar protsessorni chipdan tashqaridagi ma'lumotlarning to'xtab qolishiga yo'l qo'ymaslik uchun etarli emas. Buning o'rniga, sanoat kabi metodlarni orqali ekspluatatsiya mumkin umumiylik yuqori darajasini ekspluatatsiya qarab ketayotganini Ko'p va multithreading .
3. superskalar protsessori a Markaziy protsessor shaklini amalga oshiradigan parallellik deb nomlangan ko'rsatma darajasidagi parallellik bitta protsessor ichida. A-dan farqli o'laroq skalar protsessori soat tsikli uchun ko'pi bilan bitta buyruqni bajarishi mumkin bo'lgan, superskalar protsessori bir vaqtning o'zida bir nechta ko'rsatmalarni boshqasiga yuborish orqali soat tsikli davomida bir nechta buyruqlarni bajarishi mumkin. ijro birliklari protsessorda. Shuning uchun ko'proq narsalarga imkon beradi ishlab chiqarish (vaqt birligi ichida bajarilishi mumkin bo'lgan ko'rsatmalar soni), berilganida boshqacha bo'lishi mumkin bo'lganidan soat tezligi. Har bir ijro birligi alohida protsessor emas (yoki protsessor a bo'lsa, yadro ko'p yadroli protsessor), lekin an kabi bitta protsessor ichidagi ijro etuvchi resurs arifmetik mantiqiy birlik.
Yilda Flinn taksonomiyasi, bitta yadroli superscalar protsessor an deb tasniflanadi SISD protsessor (Yagona ko'rsatma oqimi, Yagona ma'lumotlar oqimi), ammo qisqa vektorli operatsiyalarni qo'llab-quvvatlaydigan bitta yadroli superskali protsessor quyidagicha tasniflanishi mumkin: SIMD (Yagona ko'rsatma oqimi, Bir nechta ma'lumot oqimlari). A ko'p yadroli superscalar protsessori an deb tasniflanadi MIMD protsessor (Bir nechta ko'rsatmalar oqimlari, Bir nechta ma'lumotlar oqimlari).
Superscalar protsessori odatda ham quvurli, superskalar va truboprovodlarning bajarilishi turli xil ishlash samaradorligini oshirish texnikasi hisoblanadi. Birinchisi, bir nechta buyruqlarni bir nechta ijro birliklari yordamida parallel ravishda bajaradi, ikkinchisi esa bir xil ijro birliklarida bir nechta ko'rsatmalarni parallel ravishda ijro etuvchi birlikni turli bosqichlarga bo'lish orqali amalga oshiradi.
Superskalar texnikasi an'anaviy ravishda bir nechta aniqlovchi xususiyatlar bilan bog'liq (ma'lum bir CPU ichida):
Ko'rsatmalar ketma-ket ko'rsatmalar oqimidan beriladi
CPU dinamik ravishda tekshiradi ma'lumotlar bog'liqliklari ish vaqtidagi ko'rsatmalar o'rtasida (dasturiy ta'minotni tekshirishga nisbatan vaqtni tuzish)
CPU soat tsikli uchun bir nechta ko'rsatmalarni bajarishi mumkin
Do'stlaringiz bilan baham: |
