🗊Презентация Технологии повышения производительности МП

Категория: Технология
Нажмите для полного просмотра!
Технологии повышения производительности МП, слайд №1Технологии повышения производительности МП, слайд №2Технологии повышения производительности МП, слайд №3Технологии повышения производительности МП, слайд №4Технологии повышения производительности МП, слайд №5Технологии повышения производительности МП, слайд №6Технологии повышения производительности МП, слайд №7Технологии повышения производительности МП, слайд №8Технологии повышения производительности МП, слайд №9Технологии повышения производительности МП, слайд №10Технологии повышения производительности МП, слайд №11Технологии повышения производительности МП, слайд №12Технологии повышения производительности МП, слайд №13Технологии повышения производительности МП, слайд №14Технологии повышения производительности МП, слайд №15Технологии повышения производительности МП, слайд №16Технологии повышения производительности МП, слайд №17Технологии повышения производительности МП, слайд №18Технологии повышения производительности МП, слайд №19Технологии повышения производительности МП, слайд №20Технологии повышения производительности МП, слайд №21Технологии повышения производительности МП, слайд №22Технологии повышения производительности МП, слайд №23Технологии повышения производительности МП, слайд №24Технологии повышения производительности МП, слайд №25Технологии повышения производительности МП, слайд №26Технологии повышения производительности МП, слайд №27Технологии повышения производительности МП, слайд №28Технологии повышения производительности МП, слайд №29Технологии повышения производительности МП, слайд №30Технологии повышения производительности МП, слайд №31Технологии повышения производительности МП, слайд №32Технологии повышения производительности МП, слайд №33Технологии повышения производительности МП, слайд №34Технологии повышения производительности МП, слайд №35Технологии повышения производительности МП, слайд №36Технологии повышения производительности МП, слайд №37Технологии повышения производительности МП, слайд №38Технологии повышения производительности МП, слайд №39Технологии повышения производительности МП, слайд №40Технологии повышения производительности МП, слайд №41Технологии повышения производительности МП, слайд №42Технологии повышения производительности МП, слайд №43Технологии повышения производительности МП, слайд №44Технологии повышения производительности МП, слайд №45Технологии повышения производительности МП, слайд №46
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Технологии повышения производительности МП. Доклад-сообщение содержит 46 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


Технологии повышения производительности МП Технологии повышения производительности: конвейеризация; динамическое исполнение: предсказание ветвлений; внеочередное исполнение; ротация регистров; выполнение по предположению; Многократное декодирование команд; WLIV процессоры; технология Hyper-Treading
Описание слайда:
Технологии повышения производительности МП Технологии повышения производительности: конвейеризация; динамическое исполнение: предсказание ветвлений; внеочередное исполнение; ротация регистров; выполнение по предположению; Многократное декодирование команд; WLIV процессоры; технология Hyper-Treading

Слайд 2


Термины Команда. Микрооперация или микрокоманда. Микропрограмма. Микропрограммный автомат.
Описание слайда:
Термины Команда. Микрооперация или микрокоманда. Микропрограмма. Микропрограммный автомат.

Слайд 3


Повышение производительности процессоров Конвейеризация. Суперскаляризация. Увеличение количества исполнительных блоков. Введение принципа динамического исполнения команд. Гипертрейдинг. Параллелизм исполнения команд на уровне процессоров.
Описание слайда:
Повышение производительности процессоров Конвейеризация. Суперскаляризация. Увеличение количества исполнительных блоков. Введение принципа динамического исполнения команд. Гипертрейдинг. Параллелизм исполнения команд на уровне процессоров.

Слайд 4


Архитектура процессоров с параллелизмом уровня команд Как способ повышения производительности процессора
Описание слайда:
Архитектура процессоров с параллелизмом уровня команд Как способ повышения производительности процессора

Слайд 5


Суперконвейеризация
Описание слайда:
Суперконвейеризация

Слайд 6


Оценка производительности идеального конвейера Предположим Твк=20; Тдк=15; Твд=20; Тик=25; Тзр=20; t = 5 – промежуточное время определяемое необходимостью записи промежуточных результатов. Тогда время такта Т = max{Твк=20; Тдк=15; Твд=20; Тик=25; Тзр=20} + t = 30 При последовательной обработке время выполнения N команд: Т посл.= N*(Твк + Тдк + Твд + Тик + Тзр) = 100N Т конв.= 5*Т+ (N-1) * Т N=10 Тпосл.=1000 Тконв.=420 N=100 Тпосл.=10000 Тконв.=3120
Описание слайда:
Оценка производительности идеального конвейера Предположим Твк=20; Тдк=15; Твд=20; Тик=25; Тзр=20; t = 5 – промежуточное время определяемое необходимостью записи промежуточных результатов. Тогда время такта Т = max{Твк=20; Тдк=15; Твд=20; Тик=25; Тзр=20} + t = 30 При последовательной обработке время выполнения N команд: Т посл.= N*(Твк + Тдк + Твд + Тик + Тзр) = 100N Т конв.= 5*Т+ (N-1) * Т N=10 Тпосл.=1000 Тконв.=420 N=100 Тпосл.=10000 Тконв.=3120

Слайд 7


Конвейер с точки зрения схемотехники
Описание слайда:
Конвейер с точки зрения схемотехники

Слайд 8


Конфликты в конвейере Конфликты – это ситуации при конвейерной обработке, которые препятствуют выполнению очередной команды. Три группы конфликтов: - Структурные: - время выполнения команд разное; - конфликт обращений к ресурсам; - По управлению; - условные и безусловные переходы; - По данным. - команда исполняется, а данные не готовы
Описание слайда:
Конфликты в конвейере Конфликты – это ситуации при конвейерной обработке, которые препятствуют выполнению очередной команды. Три группы конфликтов: - Структурные: - время выполнения команд разное; - конфликт обращений к ресурсам; - По управлению; - условные и безусловные переходы; - По данным. - команда исполняется, а данные не готовы

Слайд 9


Причины структурных конфликтов и способы минимизации их последствий Скорость конвейера определяется скоростью исполнения самого медленного этапа исполнения команды.
Описание слайда:
Причины структурных конфликтов и способы минимизации их последствий Скорость конвейера определяется скоростью исполнения самого медленного этапа исполнения команды.

Слайд 10


Конвейерная обработка команд суперскалярный процессор
Описание слайда:
Конвейерная обработка команд суперскалярный процессор

Слайд 11


Суперскалярный процессор
Описание слайда:
Суперскалярный процессор

Слайд 12


Конвейерное исполнение команд Принцип неупорядоченного выполнения команд
Описание слайда:
Конвейерное исполнение команд Принцип неупорядоченного выполнения команд

Слайд 13


Конфликты по управлению Возникают при конвейеризации команд меняющих значение счетчика команд.
Описание слайда:
Конфликты по управлению Возникают при конвейеризации команд меняющих значение счетчика команд.

Слайд 14


Статическое предсказание переходов Осуществляется на основе некоторой априорной информации о подлежащей исполнению программе. Известны следующие стратегии: - переход происходит всегда; - переход не происходит никогда; - предсказание осуществляется по результатам профилирования; - предсказание определяется кодом операции команды перехода; - при первом выполнении команды переход происходит всегда. И.т.д.
Описание слайда:
Статическое предсказание переходов Осуществляется на основе некоторой априорной информации о подлежащей исполнению программе. Известны следующие стратегии: - переход происходит всегда; - переход не происходит никогда; - предсказание осуществляется по результатам профилирования; - предсказание определяется кодом операции команды перехода; - при первом выполнении команды переход происходит всегда. И.т.д.

Слайд 15


Статическое прогнозирование переходов ИСПОЛНЕНИЕ ПО ПРЕДПОЛОЖЕНИЮ При компилировании программы можно создать граф предполагаемых ветвлений и задать вероятность направлений в процентах.
Описание слайда:
Статическое прогнозирование переходов ИСПОЛНЕНИЕ ПО ПРЕДПОЛОЖЕНИЮ При компилировании программы можно создать граф предполагаемых ветвлений и задать вероятность направлений в процентах.

Слайд 16


Предикативное выполнение Предикация
Описание слайда:
Предикативное выполнение Предикация

Слайд 17


Динамическое предсказание переходов Решение о наиболее вероятном исходе команды перехода принимается в ходе вычислений исходя из информации о предшествующих переходах. Динамические предсказания более точный инструмент
Описание слайда:
Динамическое предсказание переходов Решение о наиболее вероятном исходе команды перехода принимается в ходе вычислений исходя из информации о предшествующих переходах. Динамические предсказания более точный инструмент

Слайд 18


Динамическое прогнозирование ветвлений Аппаратная реализация таблиц переходов
Описание слайда:
Динамическое прогнозирование ветвлений Аппаратная реализация таблиц переходов

Слайд 19


Гибридный предиктор Макфарлинга Схема имеет два независимых предиктора, отличающиеся глубиной предыстории
Описание слайда:
Гибридный предиктор Макфарлинга Схема имеет два независимых предиктора, отличающиеся глубиной предыстории

Слайд 20


Общая схема гибридного предиктора
Описание слайда:
Общая схема гибридного предиктора

Слайд 21


Спекулятивное выполнение команды Опережающее чтение данных
Описание слайда:
Спекулятивное выполнение команды Опережающее чтение данных

Слайд 22


Конфликты по данным и их решение Выполнение одной команды зависит от результата выполнения другой
Описание слайда:
Конфликты по данным и их решение Выполнение одной команды зависит от результата выполнения другой

Слайд 23


Решение конфликтов по данным Планирование загрузки конвейера. Переименование регистров МП.
Описание слайда:
Решение конфликтов по данным Планирование загрузки конвейера. Переименование регистров МП.

Слайд 24


Технология динамического исполнения команд Суперскалярность. Предсказание переходов. Неупорядочное исполнение команд. Предварительная загрузка данных. Переименование регистров. Предикативное исполнение. Резервирующая станция. Восстановление последовательности исполнения команд
Описание слайда:
Технология динамического исполнения команд Суперскалярность. Предсказание переходов. Неупорядочное исполнение команд. Предварительная загрузка данных. Переименование регистров. Предикативное исполнение. Резервирующая станция. Восстановление последовательности исполнения команд

Слайд 25


Характеристика конвейeров МП Intel и AMD
Описание слайда:
Характеристика конвейeров МП Intel и AMD

Слайд 26


Технология многократного декодирование команд используя CMS
Описание слайда:
Технология многократного декодирование команд используя CMS

Слайд 27


Технология макрослияния (macrofusion) Макрослияние позволяет объединять типичные пары последовательных команд (например - сравнение и условный переход) в одну макрокоманду. И выполнять их в дальнейшем как одну.
Описание слайда:
Технология макрослияния (macrofusion) Макрослияние позволяет объединять типичные пары последовательных команд (например - сравнение и условный переход) в одну макрокоманду. И выполнять их в дальнейшем как одну.

Слайд 28


Технология микрослияния (Micro-op fusion)
Описание слайда:
Технология микрослияния (Micro-op fusion)

Слайд 29


Технология резервирующей станции Команды выполняются с разным быстродействием. Команды могут зависеть друг от друга. Командам могут требоваться одинаковые ресурсы для исполнения. Командам при выполнении необходимо обращение к памяти.
Описание слайда:
Технология резервирующей станции Команды выполняются с разным быстродействием. Команды могут зависеть друг от друга. Командам могут требоваться одинаковые ресурсы для исполнения. Командам при выполнении необходимо обращение к памяти.

Слайд 30


Микроархитектура Pentium2
Описание слайда:
Микроархитектура Pentium2

Слайд 31


Микроархитектура Pentium2 блок вызова декодирования
Описание слайда:
Микроархитектура Pentium2 блок вызова декодирования

Слайд 32


Микроархитектура Pentium2 блок отправки\выполнения
Описание слайда:
Микроархитектура Pentium2 блок отправки\выполнения

Слайд 33


Микроархитектура Pentium2 блок возврата Отвечает: - за отправку результатов в регистры или устройства, которым они требуются. - контроль возврата после спекулятивного исполнения ( отбрасываются результаты микрокоманд, которые в дальнейшем не нужны). - временное хранение результатов исполнения микрокоманд.
Описание слайда:
Микроархитектура Pentium2 блок возврата Отвечает: - за отправку результатов в регистры или устройства, которым они требуются. - контроль возврата после спекулятивного исполнения ( отбрасываются результаты микрокоманд, которые в дальнейшем не нужны). - временное хранение результатов исполнения микрокоманд.

Слайд 34


Пример конвейера AMD K8 часть1
Описание слайда:
Пример конвейера AMD K8 часть1

Слайд 35


Пример конвейера AMD K8 часть 2
Описание слайда:
Пример конвейера AMD K8 часть 2

Слайд 36


Проблемы суперскальных МП Простои конвейеров из-за нерегулярной загрузки функциональных устройств МП. Наличие одного счетчика команд. Ограничение на количество конвейеров и функциональных устройств МП – непропорциональное усложнение структуры. Сложные схемы декодирования команд и др. блоков. Одновременное исполнение нескольких программ только в режиме разделения времени.
Описание слайда:
Проблемы суперскальных МП Простои конвейеров из-за нерегулярной загрузки функциональных устройств МП. Наличие одного счетчика команд. Ограничение на количество конвейеров и функциональных устройств МП – непропорциональное усложнение структуры. Сложные схемы декодирования команд и др. блоков. Одновременное исполнение нескольких программ только в режиме разделения времени.

Слайд 37


Мультитрейдовые микропроцессоры Тред – вычислительный процесс обслуживаемый отдельным набором регистров. Однотрейдовый микропроцессор – имеет один счетчик команд. Мультитрейдовый МП – выполняет одновременно несколько процессов и решает проблему простоя функциональных устройств из за невозможности выполнить следующую команду. Трейдом может быть как команда так и последовательность команд.
Описание слайда:
Мультитрейдовые микропроцессоры Тред – вычислительный процесс обслуживаемый отдельным набором регистров. Однотрейдовый микропроцессор – имеет один счетчик команд. Мультитрейдовый МП – выполняет одновременно несколько процессов и решает проблему простоя функциональных устройств из за невозможности выполнить следующую команду. Трейдом может быть как команда так и последовательность команд.

Слайд 38


Принцип работы мультитрейдовой архитектуры
Описание слайда:
Принцип работы мультитрейдовой архитектуры

Слайд 39


Технология Hyper-Threading Реализуется идея разделения времени на аппаратном уровне
Описание слайда:
Технология Hyper-Threading Реализуется идея разделения времени на аппаратном уровне

Слайд 40


Технология Hyper-Threading
Описание слайда:
Технология Hyper-Threading

Слайд 41


Основные отличия архитектур IA-32 и IA-64
Описание слайда:
Основные отличия архитектур IA-32 и IA-64

Слайд 42


Этапы развития структур МП по системам команд
Описание слайда:
Этапы развития структур МП по системам команд

Слайд 43


Синтез команд для процессоров VLIW Задача эффективного планирования параллельных вычислений команд возлагается на «разумный» компилятор Code Morphing software (CMS).
Описание слайда:
Синтез команд для процессоров VLIW Задача эффективного планирования параллельных вычислений команд возлагается на «разумный» компилятор Code Morphing software (CMS).

Слайд 44


Формат связки команд Компилятор формирует связки команд длинной 128 бит.
Описание слайда:
Формат связки команд Компилятор формирует связки команд длинной 128 бит.

Слайд 45


Взаимосвязь полей команды VLIW с исполнительными блоками
Описание слайда:
Взаимосвязь полей команды VLIW с исполнительными блоками

Слайд 46


VLIW процессоры Ядро МП использует команды длиной от 64 до 128 бит.
Описание слайда:
VLIW процессоры Ядро МП использует команды длиной от 64 до 128 бит.

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию