1)CISC(Komputery o złożonym zbiorze instrukcji):
-Duża liczba rozkazów
-Zróżnicowana długość rozkazów
-Mikroprogramowalna jednostka sterująca
-Zróżnicowany czas wykonania rozkazów
2)RISC(Komputery o zredukowanym zbiorze instrukcji):
-Większość rozkazów wykonywana w jednym cyklu rozkazowym
-Niewiele trybów adresowania
-Łatwe do zdekodowania, stałej długości formaty rozkazów
-Dostęp do pamięci ograniczony do rozkazów STORE/LOAD
-Rozkazy działają zazwyczaj na argumentach w rejestrach, a nie w pamięci
-Przetwarzanie odbywa się w sposób potokowy
3)RISC vs CISC:
-Rejestry wewnętrzne
-Formaty rozkazów
-Komunikacja z pamięcią
-Przetwarzanie potokowe
-Wydajność mikroprocesorów
-Jednostka sterująca
=RISC nie ma szyn z koprocesora i ALU do magistral(ta co miała to była arch. harwardzka)
=arch.harwardzka:
-rozdzielenie pamięci operacyjnej dla rozkazów i danych (dwie oddzielne magistrale)
4)Przetwarzanie potokowe:
-FETCH -pobranie instrukcji
-DECODE - dekodowanie obrazu binarnego instrukcji
-READ - odczyt argumentów instrukcji z rejestrów procesora lub z pamięci
-EXECUTE - wykonanie operacji arytmetycznej lub logicznej
-WRITE - zapis wyniku do rejestru lub pamięci
(niektóre z wymienionych faz są zbędne, np. instrukcja przesłania międzyrejestrowego nie wymaga użycia jednostki arytmetyczno-logicznej)
5)HAZARD:(oczekiwanie na wyniki;odczyt po zapisie;zapis po odczycie;zapis po zapisie):
-niektóre rozkazy wymagają dodatkowych cykli
-czasami rozkazy muszą oczekiwać z powodu zależności od nie zakończonych poprzednich rozkazów
-czasy trwania poszczególnych etapów mogą być niejednakowe
-realizacja niektórych etapów może powodować konflikty dostępu do pamięci
6)Rozwiązanie hazardu:
-Szeregowanie statyczne
-Szeregowanie dynamiczne
-Technika notowania (scoreboarding)
-Zwielokrotnianie strumieni
-Bufor pętli
-Przewidywanie statyczne
-Przewidywanie dynamiczne
-Kodowanie bez użycia skoków
-Metoda predykatowa
7)MMX:
-prawie wszystkie mnemoniki instrukcji MMX zaczynają się od litery P (packed)
-instrukcje MMX nie zmieniają rejestru znaczników
-kody instrukcji MMX są dwubajtowe i zaczynają się od bajtu 0FH
-instrukcje MMX mogą powodować wyjątki
8)SSE(zestaw instrukcji wykonujących działania na liczbach zmiennoprzecinkowych):
-wykonują równoległe operacje na czterech 32-bitowych liczbach zmiennoprzecinkowych
-zastosowanie w grafice komputerowej
-każdy rejestr zawiera 4 liczby zmiennoprzecinkowe
-rejestry oznaczone są symbolami
9)MIMD:
-Ze wspólną pamięcią
-Z pamięcią rozproszoną(węzły 1,2,3,…)
-Z rozproszoną pamięcią wspólną(procesory 1,2,3.. +sieć połączeń)
10)Klastry(Połączenie niezależnych komputerów przy użyciu sieci komputerowej w celu dostarczenia wspólnej usługi):
-Serwery high-end:
=Bazy danych, serwery plików, web serwery, symulacje
=Potrzeba skalowalności
=Potrzeba wysokiej dostępności, łatwej lokalizacji uszkodzeń i żądanej niezawodności
Zalety klastrów:
-Izolacja błędów-oddzielna przestrzeń adresowa ogranicza rozprzestrzenianie się błędów
-Naprawa-Łatwość wymiany uszkodzonego węzła bez konieczności zatrzymywania systemu
-Łatwa skalowalność
-Niski koszt
-Amazon, AOL, Google, Hotmail
Wady:
-Koszty administracji
-Połączenia za pomocą I/O (a nie szyny pamięci)
-Klaster potrzebuje N niezależnych pamięci i n kopii OS
11)Arch.Klastra:
-Najważniejsze czynniki brane pod uwagę przy projektowaniu
=Pobór energii
=Współczynnik cena/wydajność
-Różne zapytania mogą być wykonane na różnych procesorach
-Pojedyncze pytanie może używać wielu procesorów ponieważ cały index jest podzielony
-Nadrzędny DNS jest rozproszony pod względem geograficznym i również wykonany w postaci klastrów
=Zabezpiecza przed wystąpieniem awarii katastroficznej
=Systemy DNS są to systemy równoważące obciążenie (load-balancing) i wybierają klaster zgodnie z Aproksymacją geograficzną użytkownika
12)Cel stosowania pamięci operacyjnej:
-Procesor dysponuje mocą przetwarzania programów, ale nie ma zdolności ich zapamiętywania
-Zapamiętanie programów i danych jest zadaniem dla pamięci
13)DRAM(Tranzystor i kondensator):
-Zalety:
=Niski pobór mocy
=Duży stopień scalenia
=Niski koszt wykonania
-Wady
=Czas dostępu ~60 ns
=konieczność odświeżania zawartości
=Krótszy cykl odczytu
14)SRAM(Przerzutnik dwustanowy):
-Zalety
=Brak potrzeby odświeżania zawartości
=Krótki czas dostępu ~10 ns
=Wysoka odporność na zakłócenia
=Duży pobór mocy
=Mały stopień scalenia
15)Odświeżanie pamięci:
-Kondensator – będący nośnikiem informacji – ulega rozładowaniu (samoistnemu) – stąd konieczność odświeżania jego zawartości
-Proces odświeżania występuje co 2 - 4 ms, polega na odczytaniu zawartości komórki i powtórnym jej zapisaniu
-Dwie metody odświeżania:
=asynchronicznie-łatwe w realizacji, mało wydajne(procesor jest blokowany na kilkadziesiąt mikrosekund)
=synchronicznie — trudniejsze i kosztowniejsze w realizacji (odświeżanie występuje w czasie wyznaczonych odcinków zegara co kilkanaście mikrosekund
16)Pamięci RAM:
-FPM DRAM-przy dostępie do zawartości wiersza stosuje się sekwencję sygnałów strobujących
-EDO DRAM-ulepszony FPM DRAM z bardziej precyzyjnie generowanymi sygnałami CAS
-SDRAM-sterowanie synchroniczne impulsami zegarowymi
-DDR SDRAM-używane są oba zbocza impulsu zegarowego jako sygnału sterującego
17)ROM:
-jest nieulotna
-Znajduje się w niej m.in. program inicjujący pracę komputera
18)Cache:
-pamięć podręczna zawiera pewną liczbę obszarów, które służą do przechowywania bloków kopiowanych z pamięci głównej
-typowy blok zawiera 4 - 64 bajtów
-pamięć podręczna może być używana do przechowywania rozkazów i danych
Spis treści:
1)CISC
2)RISC
3)RISC vs CISC
4)Przetwarzanie potokowe
5)Hazard
6)Rozwiązanie hazardu
7)MMX
8)SSE
9)MIMD
10)Klastry
11)Arch.Klastra
12)Cel stosowania pamięci operacyjnej
13)DRAM
14)SRAM
15)Odświeżanie pamięci
16)Pamięci RAM
17)ROM
18)Cache
raffaelle