Технологии повышения производительности МП - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Технологии повышения производительности МП, слайд №1

Технологии повышения производительности МП, слайд №2

Технологии повышения производительности МП, слайд №3

Технологии повышения производительности МП, слайд №4

Технологии повышения производительности МП, слайд №5

Технологии повышения производительности МП, слайд №6

Технологии повышения производительности МП, слайд №7

Технологии повышения производительности МП, слайд №8

Технологии повышения производительности МП, слайд №9

Технологии повышения производительности МП, слайд №10

Технологии повышения производительности МП, слайд №11

Технологии повышения производительности МП, слайд №12

Технологии повышения производительности МП, слайд №13

Технологии повышения производительности МП, слайд №14

Технологии повышения производительности МП, слайд №15

Технологии повышения производительности МП, слайд №16

Технологии повышения производительности МП, слайд №17

Технологии повышения производительности МП, слайд №18

Технологии повышения производительности МП, слайд №19

Технологии повышения производительности МП, слайд №20

Технологии повышения производительности МП, слайд №21

Технологии повышения производительности МП, слайд №22

Технологии повышения производительности МП, слайд №23

Технологии повышения производительности МП, слайд №24

Технологии повышения производительности МП, слайд №25

Технологии повышения производительности МП, слайд №26

Технологии повышения производительности МП, слайд №27

Технологии повышения производительности МП, слайд №28

Технологии повышения производительности МП, слайд №29

Технологии повышения производительности МП, слайд №30

Технологии повышения производительности МП, слайд №31

Технологии повышения производительности МП, слайд №32

Технологии повышения производительности МП, слайд №33

Технологии повышения производительности МП, слайд №34

Технологии повышения производительности МП, слайд №35

Технологии повышения производительности МП, слайд №36

Технологии повышения производительности МП, слайд №37

Технологии повышения производительности МП, слайд №38

Технологии повышения производительности МП, слайд №39

Технологии повышения производительности МП, слайд №40

Технологии повышения производительности МП, слайд №41

Технологии повышения производительности МП, слайд №42

Технологии повышения производительности МП, слайд №43

Технологии повышения производительности МП, слайд №44

Технологии повышения производительности МП, слайд №45

Технологии повышения производительности МП, слайд №46

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

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

Описание слайда:

Термины Команда. Микрооперация или микрокоманда. Микропрограмма. Микропрограммный автомат.

Слайд 3

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

Описание слайда:

Архитектура процессоров с параллелизмом уровня команд Как способ повышения производительности процессора

Слайд 5

Описание слайда:

Суперконвейеризация

Слайд 6

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

Описание слайда:

Конвейер с точки зрения схемотехники

Слайд 8

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

Описание слайда:

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

Слайд 10

Описание слайда:

Конвейерная обработка команд суперскалярный процессор

Слайд 11

Описание слайда:

Суперскалярный процессор

Слайд 12

Описание слайда:

Конвейерное исполнение команд Принцип неупорядоченного выполнения команд

Слайд 13

Описание слайда:

Конфликты по управлению Возникают при конвейеризации команд меняющих значение счетчика команд.

Слайд 14

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

Описание слайда:

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

Слайд 16

Описание слайда:

Предикативное выполнение Предикация

Слайд 17

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

Описание слайда:

Динамическое прогнозирование ветвлений Аппаратная реализация таблиц переходов

Слайд 19

Описание слайда:

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

Слайд 20

Описание слайда:

Общая схема гибридного предиктора

Слайд 21

Описание слайда:

Спекулятивное выполнение команды Опережающее чтение данных

Слайд 22

Описание слайда:

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

Слайд 23

Описание слайда:

Решение конфликтов по данным Планирование загрузки конвейера. Переименование регистров МП.

Слайд 24

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

Описание слайда:

Характеристика конвейeров МП Intel и AMD

Слайд 26

Описание слайда:

Технология многократного декодирование команд используя CMS

Слайд 27

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

Описание слайда:

Технология микрослияния (Micro-op fusion)

Слайд 29

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

Описание слайда:

Микроархитектура Pentium2

Слайд 31

Описание слайда:

Микроархитектура Pentium2 блок вызова декодирования

Слайд 32

$Микроархитектура Pentium2 блок отправки\выполнения$

Описание слайда:

Микроархитектура Pentium2 блок отправки\выполнения

Слайд 33

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

Описание слайда:

Пример конвейера AMD K8 часть1

Слайд 35

Описание слайда:

Пример конвейера AMD K8 часть 2

Слайд 36

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

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

Описание слайда:

Принцип работы мультитрейдовой архитектуры

Слайд 39

Описание слайда:

Технология Hyper-Threading Реализуется идея разделения времени на аппаратном уровне

Слайд 40

Описание слайда:

Технология Hyper-Threading

Слайд 41

Описание слайда:

Основные отличия архитектур IA-32 и IA-64

Слайд 42

Описание слайда:

Этапы развития структур МП по системам команд

Слайд 43

Описание слайда:

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