Многопроцессорные системы. Архитектура, топология, анализ производительности. Бикташев Р.А - 4 стр.

UptoLike

4
1.Структурные методы повышения
производительности вычислительных систем
1.1.Повышение пропускной способности памяти
Многоуровневая система памяти. Желательно, чтобы память ЭВМ
обладала как можно большей емкостью и как можно большим
быстродействием. Трудно, однако, найти тип ЗУ, который бы
удовлетворял этим противоречащим друг другу требованиям
одновременно. Тенденция развития ЗУ такова, что более
быстродействующие из них имеют и более высокую стоимость. Поэтому
реализовать память, обладающую большой емкостью
и высоким
быстродействием, можно при совместном использовании дешевых ЗУ
большой емкости и небольших по емкости, но быстродействующих ЗУ. В
оптимальном сочетании таких ЗУ и состоит суть многоуровневой
структуры памяти.
На рис.1.1.показан классический пример памяти с многоуровневой
структурой. Емкость памяти на каждом из уровней этой памяти
увеличивается в направлении от
процессора в следующей
последовательности: регистры процессора, буферная
(быстродействующая) память, основная память, внешняя память, а
повышение быстродействия этих устройств идет в обратном порядке.
С точки зрения программиста основная память рассматривается как
ЗУ с произвольной выборкой и одномерной адресацией. Наличие
буферного ЗУ лишь увеличивает эквивалентную скорость выборки из
основного ЗУ, не внося
никаких изменений в используемую программой
систему адресации. Буферное ЗУ называется кэш-памятью.
Память, в организации которой используется механизм расширения
ограниченной емкости основной памяти с помощью устройств памяти,
например накопителей на МД, называется виртуальной памятью. В
виртуальной памяти без увеличения физической емкости основного ЗУ,
образуется расширенное, единое, с точки зрения программиста, фиктивное
адресное пространство, адресация которого не зависит от физических
характеристик составляющих его устройств, и тем самым обеспечивается
использование программой большой емкости памяти.
     1.Структурные      методы     повышения
     производительности вычислительных систем

     1.1.Повышение пропускной способности памяти

     Многоуровневая система памяти. Желательно, чтобы память ЭВМ
обладала как можно большей емкостью и как можно большим
быстродействием. Трудно, однако, найти тип ЗУ, который бы
удовлетворял этим противоречащим друг другу требованиям
одновременно.     Тенденция    развития    ЗУ    такова,   что   более
быстродействующие из них имеют и более высокую стоимость. Поэтому
реализовать память, обладающую большой емкостью и высоким
быстродействием, можно при совместном использовании дешевых ЗУ
большой емкости и небольших по емкости, но быстродействующих ЗУ. В
оптимальном сочетании таких ЗУ и состоит суть многоуровневой
структуры памяти.
     На рис.1.1.показан классический пример памяти с многоуровневой
структурой. Емкость памяти на каждом из уровней этой памяти
увеличивается    в   направлении     от   процессора     в  следующей
последовательности:        регистры         процессора,       буферная
(быстродействующая) память, основная память, внешняя память, а
повышение быстродействия этих устройств идет в обратном порядке.
     С точки зрения программиста основная память рассматривается как
ЗУ с произвольной выборкой и одномерной адресацией. Наличие
буферного ЗУ лишь увеличивает эквивалентную скорость выборки из
основного ЗУ, не внося никаких изменений в используемую программой
систему адресации. Буферное ЗУ называется кэш-памятью.
     Память, в организации которой используется механизм расширения
ограниченной емкости основной памяти с помощью устройств памяти,
например накопителей на МД, называется виртуальной памятью. В
виртуальной памяти без увеличения физической емкости основного ЗУ,
образуется расширенное, единое, с точки зрения программиста, фиктивное
адресное пространство, адресация которого не зависит от физических
характеристик составляющих его устройств, и тем самым обеспечивается
использование программой большой емкости памяти.




                                  4