Вариант использования трех озу

Особенностью такой ГВА является наличие трех изолированных ОЗУ, и, соответственно, трех используемых ША и ШД (изолированных). В ОЗУ1 традиционно находятся программы в виде отдельных команд и программных кодов, а также операнд результата. В ОЗУ2 и ОЗУ3 находятся данные операнда.

Недостаток схемы – значительные непроизводительное использование площади кристалла, связанное с использованием площади ОШ и тремя ОЗУ. Ресурс производительности данной архитектуры связан с ЦП, площадь реализации которого незначительная, поэтому нет возможности разместить на кристалле дополнительные устройства ЦП, повышающие его производительность, и которые в целом могут одновременно обрабатывать данные и команды.

Вариант использования двух ОЗУ

Особенностью реализации внутренней архитектура этих ЦСП является наличие не трех, а двух изолированных ОЗУ и соответствующего количества ША и ШД. В одной ОЗУ содержатся программы в виде команд, программных кодов, операнд результата, а данные сразу в обоих ОЗУ.

Преимущество схемы - количество шин сократилось в связи с уменьшением количества ОЗУ, а высвободившаяся площадь кристалла используется для других устройств, в частности ПЯ.

Структура внутренней и внешней памяти

Структура внутренней накристальной памяти:

1. ОЗУ программ 1024х32 разрядных слов

2. ПЗУ 63х32 разрядных слова (программа загрузки)

3. Скоростная кэш – память команд (буфер последовательности команд)

Структура внешней накристальной памяти:

1. Две независимых внешних ОЗУ памяти емкостью 52х43 разрядных слова

2. Две независимых внешних ПЗУ памяти емкостью 52х82 разрядных слова

3. Две независимых ОЗУ команд и данных (размерностью по 2³²х32 разрядных слова)

рис. схема внутренней и внешней памяти и системы шин

На кристалле, кроме ПЯ расположены:

1. Независимые таймеры (их ставят два или более), которые поддерживают выполнение процессов различного приоритета, корректное выполнение которых осуществляет диспетчер команд.

2. Расширенные буферизированные последовательные порты – сокращают время передачи данных за счет имеющихся буферных данные в интерфейсе. Они используются для связи с ЦСП того же семейства или для порта ВУ с аналогичным последовательным интерфейсом. Являются самостоятельными устройствами на кристалле.

3. Интерфейс с хост – ЭВМ. Позволяет осуществлять соединение с главное ЭВМ или с шинами ЦСП, находящимися на более высоком иерархическом уровне. При этом не требуется использование дополнительных интерфейсных систем, т.к. интерфейс с хост – ЭВМ реализован в качестве самостоятельного устройства.

4. Мультипроцессорный интерфейс – соединяет несколько одноядерных ЦСП в единую систему. Обмен данными между ЦСП идет через общую память. Этот интерфейс есть не во всех ЦСП, а только в предназначенных для работы в мультипроцессорном режиме.

5. Другие устройства.

Среди ЦСП существует разделение на ЦСП, которые работают в однозадачном режиме и ЦСП для мультипроцессорных возможностей, на которых имеются специальные устройства для объединения процессоров в сеть.

Существует большое количество фирм – производителей ЦСП, использующих архитектурную концепцию МГВА. При разработке и производстве ЦСП они используют имеющуюся у них технологию производства СБИС и технические требования на производительность ЦСП в соответствии с их областью применения. Поэтому в МГВА вносятся изменения непосредственно фирмами - производителями в зависимости от целей их использования.

Ряд фирм использует МГВА следующим образом: в ОЗУ1 – хранятся программы, а в ОЗУ2 – данные. Следовательно, у них имеется по две ША и ШД, а также ШВВ для подключения к ВУ, т.е. в каждый такт обрабатывается команда, а также ввод/вывод данных.

Другие фирмы используют ОЗУ1 для хранения программ и данных, а ОЗУ2 только для хранения данных, т.е. появляется возможность для одновременной выборки двух операндов.

Важной особенностью МГВА является возможность обмена данными между ОЗУ, в которых хранятся данные. В МГВА 2-х входовая ОЗУ, которая дает две возможности:

1. Считывание команд через ШК

2. Обмен данными через ШД между ЦП и ОЗУ, и независимый обмен между ОЗУ программ и ОЗУ данных.

Получается почти 2-х кратный выигрыш в скорости обработки данных при переписывании из памяти в память напрямую. При переписывании данных через регистр ЦП требуется две команды пересылки. Двукратный выигрыш достигается за счет использования меньшего числа команд и одновременной передачи данных между памятью команд и регистром ЦП. Одновременно может происходить возврат результата команды в ОЗУ1.