Лекция №5 Организация ЭВМ и систем

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    20-Aug-2015

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  2. 2. 32- 3 . 1. . 2. () . 3. . 32- : .
  3. 3. 1. ( ). 2. (- ). I- L1 II- L2 3. (, ). 4. ( ).
  4. 4. L1 L2
  5. 5. 1985 . 2000 . / / 1 () 0,2 5 16/32 $ 3 100 0,01 1 32/64/ 128 $ 0,1 10 2 () 20 100 8 64 ~ $ 10 0,5 2 32 1 $ 0,1 0,5 3 () ~ 0,5 1 256 $ 0,02 1 2 20 128 4 $ 0,01 0,1 4 ( ) 10 100 1 1 $ 0,002 0,04 5 20 1 0,5 $ 0,001 0,01
  6. 6. - - , , . . - 2 : . .
  7. 7. - 3 : 1. - . 2. - , . 3. , , 1.
  8. 8. - 1. : , . 0010 001 100 1 4 0 1 2 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 2
  9. 9. 0010001 100 4 0 79 1 63 2 3 17 4 5 45 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 2. -, . 17
  10. 10. 00100 01 100 1 0 1 2 19 3 4 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 3. . , 2, 4, . . 4 4 0 1 2 3
  11. 11. - - -. ( ) - -.
  12. 12. - IA-32 Intel486 Pentium Pentium MMX P6 Pentium 4 L1 4-. . 2-. . 4-. . 4-. . 8-. . , 16 32 32 32 - , 8/16 8 16 8/16 12mops L1 2-. . 4-. . 2/4-. . 4-. . , 32 32 32 64 , 8 16 8/16 8 L2 4-. . 4-. . 8-. . , 32 32 64 , 256/512 128-2048 256/512
  13. 13. - Pentium III L1 L1 L2 -
  14. 14. 1- 2- 1- (L1-) , 2- (L2-) . : Intel P-III, P-M, P-M2, P8 IBM PPC970 . AMD K8 (), Intel P-4 (), .
  15. 15. , , ( ). (L2-) L1-, , L1-.
  16. 16. : Writethrough () L2-; Writeback L1- L2-; Exclusive , L1- L2- , () . P-4 PPC970 L1- , P-III, P-M, P-M2 P8 L1- , K8 .
  17. 17. ( ) . L2-, L1- L2. , L1- , L2- . L2- , .
  18. 18. 2- , L1 L2. , L1 L2. L1-, L2-. L1- L2- (, ). L2- L1- L2-.
  19. 19. - L1 L2 L2- L1- . - ( ) P-III, P-4, P-M, P-M2 P8. PPC970 L1- L2-. L2- , L1- . L1- () , CPU CPU.
  20. 20. L2-, . 2- .
  21. 21. -. : T = (Thit x Rhit) + (Tmiss x (1 - Rhit)), Thit - ( ), Tmiss , - , Rhit . , , Rhit 1, T Thit. - .
  22. 22. - - , % , % , DRAM c 2 TW 0 0 16 81 35 32 86 38 64 88 39 128 89 39 , SRAM TW 100 47
  23. 23. 68020 31 8 7 2 1 0 - 24- 4- - - - 68020 . Motorola, .
  24. 24. . (software prefetch), (hardware prefetch). , , .
  25. 25. , ( ) . , , .
  26. 26. . , , , . () MOB (Memory Order Buffer). .
  27. 27.
  28. 28. 1- 2- 1- . , P-M, P-M2 P8 : 32 , 8, 64 . K8: 64 , 2, 64 . 1- 3 . P-4 . (8 4) 2 .
  29. 29. : - , 16 () . b10-5, 5 b15-11 ( -). () .
  30. 30. , , , L2- ( L1-). 2- . L2- 64 128 . 2- L1- , 32 (256 ), 121.6 / ( P-4E 3.8 ). K8 L2- 16 (128 ) 48 / ( 3.0 ).
  31. 31. - L2- , L1- ( ), L2- . P-M2 (Core Duo) P8 (Core) L2-, . L2- . : P-III 512K (8), P-M 2M (8), P-4 512K (8), P8 4M (16), K8 1M (16). L2- ( ). , .
  32. 32. L2- ( iXBT.com): P-III - 8, P- M 10, P-4 19 (9), P-4E 29 (22), P-M2 14, P8 14, K8 17 (12). P-4, P-4E K8 , , L2-. , P-4 P-4E , , ( ), 1:1.4, 14 21 .
  33. 33. Pentium 4 P-4 I- . x86- () , , . P-4 (Trace-cache, - ). . , , . .
  34. 34. , ( ) . , , , , . .
  35. 35. -, , () , x86- . , .
  36. 36. , , - ( ) x86- . ( ) ( ). x86- , , . , .
  37. 37. . I i , J j .
  38. 38. - 6 . , . - 1 2 , 3 . - 12K , 2048 , 256 8 . x86- ( , , ) , . b10-3 , () , ().
  39. 39. , , . . (software prefetch), (hardware prefetch). , , .
  40. 40. L2-, L2- L1-, , . P-4 L2-. , ( ) . , ( , ) , .
  41. 41. , , . , , ROB . ( ) , , , .
  42. 42. . , , , . () MOB (Memory Order Buffer). . () , , .
  43. 43. , , , . , , , . . .
  44. 44. : 2011 , , - . ? http://www.computerra.ru/vision/584071/
  45. 45. - ? , , CPU0 - . CPU0, , , - ( ), , . , , CPU0, - CPU1? CPU1 , , , CPU0 . ( ) CPU1 , - , . , .
  46. 46. ? Write- Through, (write through cache) -, ; - . , , (snoop), , , CPU0 , . , - , (Invalid) , . ... : .
  47. 47. ( ), , , - ? , : . MESI. , -, ( Exclusive) , ( Shared).
  48. 48. Shared-, - , , (Invalid); Exclusive- ( , ), . Modified, . , , , Modified, , , - Modified . - MESI , single-.
  49. 49. AMD? AMD MESI, , - . MESI : , . MOESI , ; . Owner 3 -. : . - - (L3); - .
  50. 50. , L3/L4 L2 ( , ), , , MOESI . , Intel , 1986 ( Itanium- ) MESI . , . AMD, , , .
  51. 51. Intel, , Hyper-Threading. ( ) . , IPC ( , ) . : . , AMD K7 K8 3 ( 6) , Pentium 4 , Athlon 64 Opteron. NetBurst - ( ), , IPC Pentium 4 Linpack- Prime 95. , Hyper-Threading 10-25% : , MOESI. http://www.cyberguru.ru/
  52. 52. 1. ? ? 2. , . 3. - ? 4. -. 5. ? 6. . 7. ? 8. Pentium 4. 9. ?

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