Основы САПР пищевых производств. Коротков В.Г - 52 стр.

теоретически выполняющий четыре команды за такт, реально выполняет менее
двух [4,9].
       Проблему осложняет и тот факт, что даже современные микросхемы
памяти SDRAM не поспевают за тактовой частотой процессоров. Когда
архитектура х8б только зарождалась, процессор мог извлекать данные из
памяти с такой же скоростью, с какой он их обрабатывал. Сегодня процессор
тратит сотни тактов на ожидание загрузки данных из памяти, даже, несмотря на
наличие емкой и быстрой кэш-памяти различных уровней. Поэтому увеличение
тактовой частоты ядра процессора отнюдь не означает пропорционального
увеличения его производительности: эффект получается существенно ниже
[4,9].
       Важным элементом процессора является блок обработки данных с
плавающей точкой (FPU – Floating point Unit). Начиная с модели Intel 80486, он
встроен в ядро у всех без исключения процессоров разных производителей. От
эффективности этого блока напрямую зависит скорость работы процессора со
сложными приложениями (графика, мультимедиа, трехмерные объекты).
Несмотря на все усилия конкурентов, фирме Intel до недавнего времени уда-
валось в своих процессорах удерживать первенство по эффективности работы
FPU. Однако с появлением процессора Athlon фирмы AMD положение, по
меньшей мере, выровнялось. А на многих тестах Athlon опережает изделия Intel
[4,9].
       Тактовая частота и объем установленной на процессоре кэш-памяти
являются важными факторами, влияющими на его производительность, для
всех типов задач. Имеется ряд специализированных задач, ускоренное решение
которых возможно за счет оптимизации операций на аппаратном уровне.
Впервые эту проблему попыталась решить корпорация Intel внедрением тех-
нологии ММХ (Multi Media Extention - мультимедийные расширения). И так
немалый набор команд х86 был расширен за счет 57 дополнительных
инструкций типа SIMD (Single Instruction - Multiple Data - одна инструкция для
многих данных), позволивших распараллелить обработку однородных данных.
Технология     ММХ      значительно    ускорила      работу   процессоров    с
мультимедийными приложениями. Но у них имелся существенный недостаток -
невозможность обработки данных с плавающей точкой (запятой). А ведь
именно такие операции характерны для приложений, интенсивно
использующих трехмерную графику [4,9].
       Впервые технология для обработки данных с плавающей точкой была
реализована фирмой AMD в процессоре К6-2 и получила название 3Dnow. Она
включает 21 инструкцию типа SIMD, оптимизированных для параллельной
обработки данных с плавающей точкой.
       С некоторым опозданием похожую технологию под названием SSE
(Streaming SIMD Extension) реализовала фирма Intel в своем процессоре Pentium
III. Хотя пиковая производительность обеих технологий примерно одинакова
(около 2 миллиардов операций в секунду для 32-разрядных чисел с одинарной
точностью при частоте ядра процессора 500 МГц), SSE обгоняет 3Dnow за счет
использования процессором Pentium III отдельных регистров для этого типа
52