Вычислительные машины и системы. Ремонтов А.П - 66 стр.

UptoLike

66
Такой подход позволяет достичь принципиально более высокой производительности
(например, тестирование процессоров Itanium с архитектурой IA-64, использующей прин-
ципы VLIW, указывает на 10-кратное ускорение при выполнении ряда вычислений), но
такие процессоры обладают и рядом недостатков:
- в целом менее эффективная загрузка исполнительных устройств, так как не всегда
можно сформировать достаточное количество команд для параллельного исполнения;
- сложности обработки условных переходов;
- сложность программирования и др.
Последнее обстоятельство ограничивает применение процессоров VLIW, даже Intel, в
персональных ЭВМ, так как для этого придется кардинально переписывать все программ-
ное обеспечение, поскольку в существующем виде оно не даст прироста производитель-
ности на этих процессорах. Сфера применения VLIW-процессоров пока ограничена сер-
верами, производительными рабочими станциями, а также многопроцессорными ЭВМ.
Что касается обработки условных переходов, то тут можно отметить широкое исполь-
зование в процессорах VLIW так называемых условных (conditional) команд. Это коман-
ды, использующие предварительно рассчитанные логические значения (предикаты), для
выполнения, либо пропуска какого-то действия (наподобие операторов языков высокого
уровня c := iif (a>b, a, c)), что позволяет избавиться от нескольких ветвей при коротких
условных переходах и использовать один поток команд без необходимости предсказывать
адрес для следующей выборки.
4.6 Обзор архитектур процессоров Intel
Корпорация Intel является "законодателем мод" на рынке микропроцессоров, а ее про-
дукты стали де-факто стандартом в компьютерной индустрии. Конечно, существует
большое количество других производителей и распространенных семейств МП (те же
процессоры Motorola и др.), однако наиболее распространенными во всем мире, и особен-
но в России, являются все же процессоры Intel.
Кроме того, в течении многих лет другие разработчики МП (AMD, NextGen, VIA и др.)
выпускают свои аналоги процессоров, совместимых по системам команд с МП Intel. По-
этому, анализируя эволюцию процессоров Intel, мы проследить историю развития микро-
процессоров общего назначения вообще. А история развития процессоров Intel подтвер-
ждает в целом закон Мура, сформулированный одним из основателей империи Intel Гор-
доном Муром еще в 1965 году: "каждые 1,5-2 года выпускается новый процессор, степень
интеграции которого (и производительность) вдвое выше, чем у предыдущего."Согласно
информации Intel /11/, за 24 года количество транзисторов в кристалле МП увеличилось
более чем в 3700 раз от 29 тыс. в процессоре i8086 (выпущен в 1978 г.) до 108 млн в Intel
   Такой подход позволяет достичь принципиально более высокой производительности
(например, тестирование процессоров Itanium с архитектурой IA-64, использующей прин-
ципы VLIW, указывает на 10-кратное ускорение при выполнении ряда вычислений), но
такие процессоры обладают и рядом недостатков:
   -   в целом менее эффективная загрузка исполнительных устройств, так как не всегда
можно сформировать достаточное количество команд для параллельного исполнения;
   - сложности обработки условных переходов;
   - сложность программирования и др.
   Последнее обстоятельство ограничивает применение процессоров VLIW, даже Intel, в
персональных ЭВМ, так как для этого придется кардинально переписывать все программ-
ное обеспечение, поскольку в существующем виде оно не даст прироста производитель-
ности на этих процессорах. Сфера применения VLIW-процессоров пока ограничена сер-
верами, производительными рабочими станциями, а также многопроцессорными ЭВМ.
   Что касается обработки условных переходов, то тут можно отметить широкое исполь-
зование в процессорах VLIW так называемых условных (conditional) команд. Это коман-
ды, использующие предварительно рассчитанные логические значения (предикаты), для
выполнения, либо пропуска какого-то действия (наподобие операторов языков высокого
уровня c := iif (a>b, a, c)), что позволяет избавиться от нескольких ветвей при коротких
условных переходах и использовать один поток команд без необходимости предсказывать
адрес для следующей выборки.


   4.6 Обзор архитектур процессоров Intel
   Корпорация Intel является "законодателем мод" на рынке микропроцессоров, а ее про-
дукты стали де-факто стандартом в компьютерной индустрии. Конечно, существует
большое количество других производителей и распространенных семейств МП (те же
процессоры Motorola и др.), однако наиболее распространенными во всем мире, и особен-
но в России, являются все же процессоры Intel.
   Кроме того, в течении многих лет другие разработчики МП (AMD, NextGen, VIA и др.)
выпускают свои аналоги процессоров, совместимых по системам команд с МП Intel. По-
этому, анализируя эволюцию процессоров Intel, мы проследить историю развития микро-
процессоров общего назначения вообще. А история развития процессоров Intel подтвер-
ждает в целом закон Мура, сформулированный одним из основателей империи Intel Гор-
доном Муром еще в 1965 году: "каждые 1,5-2 года выпускается новый процессор, степень
интеграции которого (и производительность) вдвое выше, чем у предыдущего."Согласно
информации Intel /11/, за 24 года количество транзисторов в кристалле МП увеличилось
более чем в 3700 раз от 29 тыс. в процессоре i8086 (выпущен в 1978 г.) до 108 млн в Intel
                                    66