Kompyuter injiniring fakulteti kompyuter tizimlari kafedrasi
Soprotsessor strukturasining xususiyatlari
Download 168.69 Kb. Pdf ko'rish
|
Jo\'rayeva N
|
Soprotsessor strukturasining xususiyatlari Hattoki odatiy arifmetik va mantiqiy amallarni bajarish doirasida ham an'anaviy MPning sig'imi etarli emas. Masalan, mikroprotsessor suzuvchi nuqtali arifmetik buyruqlarni bajarish imkoniyatiga ega emas. Bunday vazifalarni bajarish uchun tuzilmasi markaziy protsessorni bir nechta MP bilan birlashtirishni nazarda tutuvchi soprotsessorlardan foydalaniladi. Shu bilan birga, qurilmaning ishlash mantig'i arifmetik mikrosxemalarni qurishning asosiy qoidalaridan tubdan farq qilmaydi. Koprotsessorlar odatiy buyruqlarni bajaradi, lekin markaziy modul bilan yaqin aloqada. Ushbu konfiguratsiya bir nechta satrlar bo'ylab buyruqlar navbatlarining doimiy monitoringini o'z ichiga oladi. Ushbu turdagi mikroprotsessorning jismoniy tuzilishida kirish-chiqishni ta'minlash uchun mustaqil moduldan foydalanishga ruxsat beriladi, uning xususiyati uning buyruqlarini tanlash qobiliyatidir. Biroq, bunday sxema to'g'ri ishlashi uchun protsessorlar ko'rsatmalarni tanlash manbasini aniq belgilashlari kerak,modullar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni muvofiqlashtirish. Kuchli bog`langan konfiguratsiyaga ega mikroprotsessorning umumlashtirilgan strukturasini qurish tamoyili ham soprotsessor qurilmasi tushunchasi bilan bog`liq. Agar oldingi holatda biz o'z buyruqlarini tanlash imkoniyatiga ega mustaqil kiritish-chiqarish bloki haqida gapirishimiz mumkin bo'lsa, u holda kuchli bog'langan konfiguratsiya buyruqlar oqimlarini boshqaruvchi mustaqil protsessor tuzilishiga kiritilishini o'z ichiga oladi. 2 Mikroprotsessor tarkibiga quyidagilar kiradi: Boshqaruv Qurilmasi (BQ) – oldin bajarilgan operatsiyalarning natijalari va ayni fursatda bajarilayotgan operatsiyadan kelib chiqadigan muayyan boshqaruv signallarini (boshqaruv impulslarini) shakllantirib, mashinaning barcha bloklariga zaruriy fursatlarda uzatib boradi, bajarilayotgan operatsiyada foydalaniladigan xotira uyalarining manzillarini shakllantirib, ularni EHMning tegishli bloklariga uzatadi, mazkur boshqaruv qurilmasi impulslarning asosiy izchilligini taktli impulslar generatoridan oladi; Arifmetik-Mantiqiy Qurilma (AMQ) – sonli va belgili axborot bilan bajariladigan barcha arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni amalga oshirish uchun mo’ljallangan (ShKning ayrim modellarida operatsiyalar ijrosini jadallashtirish uchun AMQga qo’shimcha matematik soprotsessor ulanadi); Mikroprotsessor Xotirasi (MPX) – mashina ishining bevosita taktlarida bajarilayotgan hisob ishlarida qo’llaniladigan axborotni qisqa muddatga yozib olish va aks ettirish (uzatish) uchun xizmat qiladi. Negaki, asosiy xotira qurilmasi (AXQ) doim ham tez ishlovchi mikroprotsessor samarali ishlashi uchun zarur bo’ladigan axborot yozish, qidirish va hisoblab chiqarish tezligini ta’minlay olmaydi; Registrlar – uzunligi turlicha bo’la oladigan tez ishlovchi xotira uyalari (standart uzunligi 1 bayt ga teng va ish tezligi ancha past bo’lgan AXQ uyalaridan farq qiladi); Mikroprotsessorning Interfeys Tizimi – ShKning boshqa qurilmalari bilan ulanib, aloqa bog’lashni ta’minlaydi; o’z ichiga MPning ichki interfeysi va xotirada saqlovchi bufer registrlarni hamda kiritish-chiqarish portlari (KChP) va tizim shinasini boshqarish sxemasini mujassam etadi. Interfeys (ingl. interface) – kompyuterda mavjud qurilmalarni o’zaro ulab, ular o’rtasida aloqa bog’lash va unumli hamkorligini ta’minlash uchun mo’ljallangan vositalar majmui. 3 kiritish-chiqarish porti (ingl. IG’O – InputG’Output port) – mikroprotsessorga ShKning boshqa qurilmasini bog’lash imkonini beruvchi ulash apparati. I.Asosiy Qism Shahsiy kompyuterlar uchun ishlab chiqariladigan integrallashgan va integrallashmagan protsessorlar mavjud bo’lib, CPU (Central Processing Unit)-operatsiyalar bajarish uchun bo’lsa GPU (Graphics Processing Unit)- grafik ma’lumotlarni tashish uchun kerak bo’ladi. Integrallashgan – CPU va GPU bitta integrallashgan platada joylashgan bo’lib yuqoridagi rasmda ham aniq ko’rinib turibdi. Misol uchun oladigan bo’lsak Intel kompaniyasining yangi Core iX turkumdagi mikroprotsessorlarida integrallashgan platadan foydalanilgan Inntegrallashmagan – CPU va GPU kata integrallashgan platada alohida holatda joylashgan bo’ladi. Bu rasmda ham chiroyli misol tariqasida keltirilgan. Endi ularning texnik ko’rsatkichlari haqida fikr yuritsak. Ularni qo’ldan kelgancha keltirib o’tsak 4 • Mikroprotsessorning arhitekturasi; • Mikroprotsessorning yadrolar soni (Core); • Mikroprotsessorning chastotasi (GHz); • Mikroprotsessorning kesh xotirasi (Chache); • Mikroprotsessorning o’lchamli texnologiyasi (nm); • Mikroprotsessor shinasining chastotasi (FSB); • Mikroprotsessor controller bilan bog’lanish tezligi (QPI); va boshqalar • Mikroprotsessor arxitekturasi – foydalanuvchi nuqtai nazaridan qaraladigan mantiqiy tuzilish bo’lib, MP tizimini tuzish uchun zarur bo’ladigan funktsiyalarning apparatlar va dasturlar vosita amalga oshirilishiga ko’ra mikroprotsessorda joriy etiladigan imkoniyatlarni belgilab beradi. x86(x32) va x64 kabi ifodalarga ko’plab duch kelammiz va shu protsesorning arhitektusining belgisi hisoblanadi Mikroprotsessorning yadrolar soni- parallel ravishda ma’lumotlarni qayta ishlovchi ko’rsatkichi bo’lib bu qancha ko’ sinli bo’lsa kompyuter ma’lumotlarni tezroq qayta ishlashga erishadi. Bu ikkaga karrali ravishda o’sib boradi. Masalan 1,2,4 va hokazo Mikroprotsessorning chastotasi – bu kompyuterning taktik tezligi bo’lib, hozirgi kunda GHz larda o’lchanmoqda (operatsiyalar soni / sekund ) sekundiga sodir bo’la oladigan amallar soni. Bu ko’rsatkich qancha yuqori bo’lsa ko’p funktsiyali dasturlar va o’yinlarda qo’lkeladi.Hozirgi kunda normar chastota 2.5GHz-3.6 GHz atrofida qo’llanilmoqda. Lekin odatda bu parametr uncha katta qiymatda ishlamaydi. O’rtacha 400-1000 MHz qismini ishlatiladi. Bazan esa 100 Mhz ham ishlab turaveradi. 5 Mikroprotsessorning kesh hotirasi – Kompyuter platasidagi yagona sinxron ishlovchi hotira qismi bo’lib operatsiyalarning ehtimolligini bashorat qiluvchi va opratsiyalarni ketma ketlik algoritmini saqlab turuvchi vazifasini o’taydi. Bu hotira hozirgi kunda 3 bosqichdan iborat bo’lib L1,L2 va L3 deb belgilanadi. Optimal variant L2 bosqich 2MB L3 bosqich esa 4-6MB bo’lib kelmoqda. Mikroprotsessorning o’lchamli texnologiyasi – Bu bo’lim protsessorning quvvat sarflaydigan parametrini ifodalab uning mikro ko’rinishdagi holati haqida ahborot beradi.Masalan hozirgi kunda 40-9 nm lik ashyolardan foydalangan holda mikroprotsessorlarni yasab kelishmoqda. Mikroprotsessor shinasing chastotasi – Bu protsessorni controller va RAM bilan bog’lovchi transport hisoblanadi. Ko’zga ko’ringan holatlari 1333MHz 2666 MHz. Mikroprotsessor va controller va boshqa mikrosxemalar bilan bog’lanish tezligi- Parallel polosali uzatish liniyasi bo’lib ma’lumotlarni Core- Core va Core-Chipset yo’nalishda tashiydi Hozirgi kunda 5.6-25.6 GT/s normal hisoblanadi. Intel, AMD ,Motorola kompaniyalari ozlarining turi hil mikroprotsessorlarini ishlab chiqarmoqda. Yetakchilari Intel va AMD bo’lib hozirda juda kuchli protsessorlari mavjud. |
