(Презентация) Информатика 2012
.pdf
МИКРОАРХИТЕКТУРА INTEL NEHALEM
Главной инновацией Intel при построении архитектуры Nehalem явилось интеграция контроллера памяти в CPU.
Ранее память «общалась» с процессором посредством Front Side Bus (FSB), частоты которой вполне хватало для трансфера данных между CPU и RAM, но с появление многоядерных процессоров, нарастанием их вычислительной мощности с большой скоростью, пропускная способность FSB перестала успевать расти вслед за увеличивающейся огромными темпами производительностью CPU.
Особенно сильно это проявилось при появлении 4х
процессорных многоядерных систем. |
101 |
|
МИКРОАРХИТЕКТУРА INTEL NEHALEM
Xeon 5500 разделен на две части, которые, хоть и расположены на одном кристалле, работают на разных частотах.
Первая, так называемая Core-часть, включает собственно вычислительные ядра и кэши L1 и L2.
В Uncore-части находятся кэш L3, контроллеры памяти и шины QuickPath Interconnect (QPI),
Благодаря такому разделению Intel получила возможность гибко управлять частотами ядер, обеспечить работоспособность и приемлемое тепловыделение большого объема кэша L3.
102
2-Е ПОКОЛЕНИЕ ПРОЦЕССОРОВ INTEL CORE
1.Улучшенные функции обработки видео (Intel® HD).
2.Технология Intel® Quick Sync Video - аппаратное ускорение графики.
3.Технология Intel® Turbo Boost 2.0 распределяет нагрузку на ядра и графический контроллер для повышения производительности.
4.Технология Intel® InTru™ 3-D предназначена для отображения 3D-контента на устройствах воспроизведения видео.
5.Поддержка набора команд Intel® AVX повышает скорость работы приложений с интенсивной обработкой данных.
103
6. Технология Intel® Clear Video улучшает качество и цветопередачу видео.
104
СИСТЕМА ПРЕРЫВАНИЙ
Режим работы, когда процессор временно приостанавливает выполнение основной программы, называется прерыванием.
Механизм прерываний реализуется аппаратно-
программным способом.
Существуют внутренние (программные) и внешние прерывания.
Внешние запросы на прерывания поступают по специальным входным линиям на контроллер прерываний.
Сигналы, вызывающие прерывания, могут возникать одновременно. Выбор одного из них для обработки
осуществляется на основе приоритетов, |
|
присвоенных каждому типу прерывания. |
105 |
ТИПЫ ПРЕРЫВАНИЙ
1.Прерывания таймера генерируются таймером и используются операционной системой для выполнения некоторых регулярных операций и при планировании процессов. Данный вид прерывания имеет самый высокий приоритет.
2.Прерывания ввода-вывода используются для организации ввода-вывода данных.
Запрос на прерывание от клавиатуры стоит на втором месте после таймера по уровню приоритета. Всего для внешних устройств предусмотрено 15 линий IRQ (Interrupt Request – запрос на прерывание).
106
ТИПЫ ПРЕРЫВАНИЙ
3.Программные прерывания генерируются при выполнении команд в случае возникновения следующих ситуаций:
арифметического переполнения;
деления на нуль;
попытки выполнить команду с несуществующим кодом операции;
обращения по адресу, выходящему за пределы физического адресного пространства, и т. д.
107
ТИПЫ ПРЕРЫВАНИЙ
4.Аварийные прерывания генерируются специальными средствами контроля работоспособности ПК при обнаружении сбоя.
Для каждого класса прерывания существует программа обработки прерывания.
Получив сигнал прерывания, процессор останавливает исполнение текущей последовательности команд и переходит к выполнению программы обработки данного прерывания.
108
ОБРАБОТКА ПРЕРЫВАНИЯ
Основная программа
1 |
. |
2 |
. |
|
. |
I |
|
|
|
I+1 |
|
. |
|
|
. |
.
M
Обработчик
прерывания
.
.
.
109
СИСТЕМЫ КОМАНД ЦП
ЦП характеризуется системой команд – это совокупность всех возможных команд, выполняемых процессором.
1.CISC (Complete Instruction Set Computer) –
расширенная (полная) система команд насчитывает более тысячи различных команд.
Время обращения к памяти и время вычислений относились как 5 к 1.
2. RISC (Reduced Instruction Set Computer) –
сокращенная система команд: количество команд значительно меньше, и каждая команда выполняется быстрее. В современных компьютерах чаще используется система RISC. Время обращения к памяти и время вычислений относятся как 2 к 1. 110