Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 105 стр.

                  Порт памяти




                                   Выборка                   Очередь



                                                      Декодирование


                                В ы ч - н и е а д р е са

               Рис.5.22 МП 8086 – двухступенчатый конвейер с I-очередью

      E-устройство перекрывает также фазу КОНОП данной команды с фазой
декодирования следующей. Глубина очереди команд составляло 6 байтов, что в среднем
соответствует двум командам.

                               5.3. Организация памяти

       Повышение производительности вычислительных систем на структурном уровне, как
отмечалось выше, можно достигнуть за счет сокращения временных затрат при обращениях
к памяти. Сокращение временных затрат предполагает совершенствование таких основных
характеристик памяти, как быстродействие и емкость. За последние десятилетия за счет
совершенствования полупроводниковой технологии, емкость памяти наиболее крупных
вычислительных систем возросла от 103 до 108 слов, а время цикла уменьшилось с 20 мкс до
50 нс. Однако даже с учетом прогресса в технологии быстродействующие запоминающие
устройства (ЗУ) остаются более дорогими, чем медленные. Следовательно, с точки зрения
стоимости эффективнее иметь иерархию памяти, которая позволяет согласовать
характеристики памяти и процессора. Иерархия памяти существует благодаря разнице в
стоимости устройств хранения информации. Если бы ЗУ с минимальным временем доступа и
большой емкостью были достаточно дешевыми, то системы имели бы только один уровень
памяти. Из-за отсутствия такой памяти требования высокой производительности и низкой
стоимости наилучшим образом удовлетворяются использованием различных технологий,
позволяющих сочетать дорогие быстродействующие устройства с дешевыми и медленными
блоками памяти. Память, разработанная на основе этой концепции, называется
иерархической или многоуровневой системой памяти.
       Таким образом, память в современных вычислительных системах строится по
иерархической структуре. Главной целью разработки эффективной иерархической системы
памяти является обеспечение обмена необходимым количеством информации с процессором
со скоростью наиболее быстродействующего ЗУ, имеющегося в иерархии. Многоуровневая
система памяти показана на рис.5.23.
       Такая многоуровневая система памяти включает регистровый, сверхоперативный,
оперативный, внешний и архивный уровни. Как и в любой иерархии памяти, эти структуры
упорядочены по убыванию емкости и по возрастанию скорости.
       Наибольший по емкости является архивная память, а наименьший - регистровые
файлы (РФ). Наибольшей по возрастанию скорости является регистровые файлы и
наименьшей - архивная память на базе накопителей на магнитных лентах (НМД) и
накопителей на оптических дисках (НОД).