|  | ||||||||
|  | ||||||||
| | ||||||||
| | ||||||||
 | kategória |  | ||||||||
|
| ||||||||||
 |  |
| | |
|
| ||
| |
|
||||||||||
Számítógép architektúrák osztályozása (Flynn-féle, illetve korszerü osztályozás)
Flynn féle csoportosítás a hatvanas évekböl:
o Értelmezett fogalmak:
SI - Single Instruction Stream: egyetlen vezérlö egyetlen utasításfolyamot bocsát ki
MI - Multiple Instruction Stream: a vezérlö több, egymástól elkülönülö folyamatot bocsát ki
SD - Single Data Stream: A müveletvégzö egyetlen adatfolyamot hajt végre, dolgoz fel.
MD - Multiple Data Stream: A müveletvégzök több adatfolyamot dolgoz fel.
o A fogalmak kombinációi:
Az architektúrák:
SISD: szekvenciális architektúra
SIMD: multiple 3D feldolgozás
MISD
MIMD
o Értékelése: Hátránya, hogy nem mutatja
Sem a párhuzamosság forrását (adat)
Sem pedig a szintjét (szál/utasítás)
Párhuzamos architektúrák korszerü csoportosítása
Adatpárhuzamos Funkcionálisan
párhuzamos
Vektorprocesszorok
Asszociatív és neurális processzorok
SIMD
Szisztolikus architketúrák
Utasításszinten párhuzamos Szálszinten Folyamatszinten
architektúrák párhuzamos párhuzamos
Futószalag VLIW Szuperskalár
(Very Long Instruction Word)
Utasításszinten párhuzamos architektúrák (Instruction Level Parallelism - ILP)
Az ILP architektúrák fö fejlödési útja
|
Neumann-féle szekvenciális architektúra 1950 |
Futószalagos (pipeline) processzorok 1985 |
Szuperskalár processzorok 1990 |
Szuperskalár processzorok MM/3D kiegészítéssel 1994 |
|
Soros kibocsátás, soros végrehajtás |
Soros kibocsátás, párhuzamos végrehajtás |
Párhuzamos kibocsátás, párhuzamos végrehajtás |
Párhuzamos kibocsátás, párhuzamos végrehajtás, utasításokon belüli párhuzamosság (SIMD) |
|
Szekvenciális feldolgozás |
Idöbeli párhuzamosság |
Idöbeli párhuzamosság, kibocsátásbeli párhuzamosság |
Idöbeli párhuzamosság, kibocsátásbeli párhuzamosság, utasításon belüli párhuzamosság |
|
Egyetlen processzorban egyetlen, nem futószalagos végrehajtó egység |
Futószalagos processzor, több, nem futószalagos végrehajtó egységgel |
Több futószalagos végrehajtó egységet tartalmazó VLIW és szuperskalár processzorok |
MM/3D kiegészítéssel rendelkezö szuperskalár processzorok |
1. 1950 Neumann-féle szekvenciális architektúra: soros kibocsátás és végrehajtás
2. 1985: Futószalag processzorok: Idöbeli párhuzamosság
Megvalósítási technikái:
Futószalag (idöbeli párhuzamosság)
Többszörözés (térbeli párhuzamosság)
A A végrehajtó egység szakosodott, pl.: fixpontos / lebegöpontos
A futószalag processzorok teljesítményét:
hatékony memória alrendszerrel (gyorsító tárak), és
hatékony ugrás elöre jelzéssel juttatták el az ezen az úton elérhetö teljesítmény határáig
3. 1990: Kibocsátásbeli párhuzamosság - szuperskalár processzorok
A futószalagos végrehajtó egységeket többszörözték, tehát az idöbeli párhuzamossághoz hozzáadódott a térbeli párhuzamosság
Elözmények:
o Mivel a többszörözött futószalagelvü végrehajtóegységek óraciklusonként egynél több utasítást is képesek lettek végrehajtani, a soros kibocsátás szük keresztmetszetet eredményezett. Ennek feloldására vezették be a párhuzamos kibocsátást
Fejlödési irányok:
o Statikus ütemezésü VLIW processzorok (egyszerübb)
o Dinamikus ütemezésü szuperskalár processzorok (bonyolultabb)
A szuperskalárok fejlödése
Elsö generációs szuperskalárok:
o Közvetlen (nem pufferelt) utasítás-kibocsátás
o Elágazásbecslés
o Korszerü memória alrendszer
Második generációs szuperskalárok:
o Pufferelt (közvetett) utasítás kibocsátás
o Regiszter-átnevezés
Ezzel az általános célú programok vonatkozásában kimerültek az ILP processzorokban rejlö teljesítménynövelési lehetöségek (ILP).
4. 1995: Utasításbeli párhuzamosság jellemzi: MM/3D kiterjesztés.
A SIMD elv alkalmazásával gyorsul a vektorgrafikus müveletvégzés
Találat: 955
