otvety / 8Способы повышения производительности аппаратных средств вычислительной техники

Средства повышения производительности цифровых вычислительных систем:

• Рост тактовой частоты; ограничения;

• Иерархия запоминающих устройств;

• Изменение архитектуры с целью организации одновременного (параллельного) выполнения операций:

• Периферийные процессоры (процессоры ввода-вывода; графические процессоры и др.);

• Конвейерные принципы в современных процессорах;

• Распараллеливание на основе многоядерных процессоров;

• Параллельные вычисления на основе многопроцессорных систем.

Системы разделения времени на основе вытесняющих многозадачных операционных систем. Чередование выполнения нескольких программных потоков для уменьшения времени ожидания ввода-вывода. Параллельное выполнение потоков не обеспечивается. В каждый момент времени обрабатывается только один поток. Логические процессоры. Распределение исполнительных ресурсов физического процессора между логическими процессорами. Одновременная многопоточность (SMT), или технология гиперпоточности (HTT).  Повышение производительности за счет уменьшая простоев исполнительной системы компьютера (задержек).  Изменение архитектуры вычислительной системы для обеспечения параллелизма при выполнении программных потоков – кажущегося или истинного (реального) параллелизма. Два основных подхода для реализации одновременного выполнения операций:

• Конвейерная обработка;

• Параллельная обработка.

Принципы конвейерной обработки потока данных. Нарушения работы конвейера при наличии переходов по условию (разветвлений). Задача исключения (или минимизация) простоев вычислительного конвейера. Векторно-конвейерная обработка – конвейерные функциональные устройства, и набор векторных команд.