4. Процессоры.

1. Архитектура процессора. Параллельная обработка информации.

Основные модели ПК и UNIX – систем:

1. Семейство х86 – совместимые процессоры Intel, AMO, Cyrix. Эти процессоры традиционно строятся на архитектуре CISC, позднее CISC – to RISC

2. Power PC (Motorola, Apple). Архитектура RISC.

3. UNIX – системы на процессорах архитектуры RISC

Alpha (DEC)

MIPS (SGI)

PA-RISC (HP)

Spark (SUN)

CISC (Complex Intraction Set Computer) – компьютер с полным набором команд.

МП выполняет набор машинных инструкций, полностью соответствующих набору команд Assembler'a. Вычисление разного типа осуществляется разными командами, даже если приводит к одному результату.

«+»: Обеспечивает разнообразные и мощные способы выполнения вычисляемых операций на уровне машинных команд.

«-»: Для выполнения каждой команды требуется большое количество тактов процессора.

RISC (Reduced Intraction Set Computer) – архитектура с сокращенным набором команд.

Процессор использует набор наиболее употребляемых команд. Определенный в результате статистического анализа большого числа программ для основных областей применения CISC – процессоров. Сложные инструкции отсутствуют и реализуются программно, а не аппаратно.

Суперскалярная архитектура.

1. Конвейерная обработка данных (Super Pipe Line)

2. Принцип суперскалярности. В одном процессоре организуется несколько независимых ПРi – канала. Встроенный планировщик позволяет выполнить несколько микроинструкций за 1 такт синхронизации. Также планировщик просматривает вперед. Очередь команд и определяет группы инструкций которые не будут конфликтовать друг с другом, не потребуют использования одного и того же ресурса и пропускает эту группу на выполнении.

В настоящее время RISC архитектура внедрялась и внедряется в архитектуру CISC по следующим направлениям:

1. Суперкомпьютеры с массовой параллельной обработкой.

2. Серверы

3. ПК

4. Встроенные устройства управления ПУ.

5. Специализированный УУ

«+»: Более эффективная работа процессора на простых инструкциях, Возможность возмещения на одном кристалле процессора большего числа за счет боле простого конструктивного выполнения, Меньшая зависимость от доступа к основной памяти, Повышенное быстродействие.

«-»: Высокая стоимость, проблемы совместимости, Более медленное выполнение сложных инструкций, чем для CISC архитектуры.

MISC - minimum (с минимальным набором команд).

Использует принцип суперскалярности, конвейерную обработку данных, а также VLIW (Very long instructions World – слова (инструкция большой длины)). Компилятор упаковывает короткие инструкции в очень длинные палаты, но с одним операционным входом для каждого исполнителя узла процессора так, чтобы программы-палаты были максимально загружены, отсутствие регистровой модели – все операнды находятся в памяти и доступны всем процессорным системам.