O' zbekiston respublikasi oli y va o r t a maxsus ta'lim vazirlig I abu rayhon beruniy n o m ida g I
K onveyerli kompyuter tizim lariga misollar
Download 3.85 Mb. Pdf ko'rish
|
Kompyuter tizimlari va vositalari
K onveyerli kompyuter tizim lariga misollar.
Axborotlarga konveyerli ishlov berishga mo'ljallangan, taniqli bo'lgan kompyuter tizimlarini ko'rib chiqamiz. Bunday tizimlarga CONTROL DATA firmasi tomonidan ishlab chiqarilgan CYBER 170, IBM 360/195, ASC, STAR-100, CRAY1,2,3 va boshqa konveyerli kompyuter tizimlarini misol qilib keltirishimiz mumkin. STAR tizimida magistralli ishlov berish tamoyilidan foydalaniladi. Bu esa tizimda ikkala turdagi konveyerdan ham ya'ni, konveyerli buyruqlardan va ma'lumotlarga konveyerli ishlov berishdan foydalanilganligini anglatadi. 3.18-rasmda STAR-100 tizimi ko'rsatilgan. 3.18-rasm. STAR-100 tizimi Bu yerda: XM - xotira moduli, XBQ - xotirani boshqarish qurilmasi, PP3 - siljuvchi vergulli qo'shish va ko'paytirish protsessori, PPF3 - siljuvchi vergulli qo'shish va qo'zg'almas vergulli ko'paytirish protsessori, MKP - maxsus 16 razyadli konveyerli protsessor. STAR-100 tizimi uchta konveyerli protsessorga egadir; 1) PP3 - siljuvchi vergulli qo'shish va ko'paytirish operatsiyasini bajaruvchi konveyerli qurilmaga ega bo'lgan protsessor; 2) PPF3 - siljuvchi vergulli qo'shish qurilmasiga va qo'zg'almas vergulli ko'paytirish, bo'lish, kvadrat ildizdan chiqaruvchi ko'p maqsadli konveyerli qurilmaga ega bo'lgan konveyerli protsessor; 3) MKP - qo’zg'almas vergulli va bir qancha mantiqiy amallar bajaruvchi 16 razryadli konveyerli maxsus protsessor. Konveyerli protsessorlar 64 yoki 32 razryadli sonlar ustida operatsiyalar bajarib, har 40 ns.da ma'lumotlar oqimi va buferlami boshqarish blokiga natijalami berib turadi. Tezkor xotira qurilmasi modullilik tamoyili asosida (32 xotira moduli) yaratilgan bo'lib, boshqarish qurilmasi boshqaruvida adreslarni navbatma-navbat o'qish asosida ishlaydi. Xotiraga murojaat qilish har bir 40 nsda amalga oshiriladi (OXQ to'liq sikli - 1,28 mns, ya'ni 40x32 ns). Siljuvchi vergulli konveyerli summator maxsuslashtirilgan operatsion qurilmaga ega bo'lgan to'rtta segmentlardan tashkil topgan. Har bir segmentning takrorlanish davomiyligi 40 ns bo'lib, siljuvchi vergulli qo'shish operatsiyasini bajarish vaqti 160 ns.gateng. Konveyerli ko'paytiruvchi 8 ta segmentdan tashkil topgan bo'lib, ko'paytirish amalini bajarishga 320 ns vaqt sarf qiladi. STAR-100 tizimi unumdorligi 100 mln ope/sekundga teng. STAR konveyerli ishlov beruvchi qurilmaning so'ngi ishlab chiqarilgan turlari ko'p maqsadli qilib yaratilgan (bitta amalni bajarishga mo'ljallanmagan) bo'lib, uning tarkibiga barcha amallar to'plamini bajarishga kerakli bo'lgan segmentlar kiritilgandir. Dunyodagi eng yuqori unimdorlikka ega bo'lgan tizimlardan biri CRAY3 tizimi hisoblanadi (birinchi modeli 1976 yilda yaratilgan, so'nggi modeli 1992 yilda yaratilgan). Bu tizim da ishlov berishning konveyerli tamoyilidan maksimal darajada foydalaniladi, y a'n i tizim konveyer buyruqlariga, arifmetik va mantiqiy amallar konveyeriga ega bo'lib, axborotlarga ishlov berishni bir qancha qurilmalar yordamida birgalikda bajaradi. Shuning uchun bu tizim unimdorligi 250 mln ope/sekundni tashkil qiladi. CRAY tizimining fimksional sxemasi 3.19-rasmdatasvirlangan. CRAY tizimi to ’rtta qismdan tashkil topgan; funksional qurilma, registrlar, dasturli boshqariluvchi, xotira va kiritish-chiqarish qurilma. Tizimda konveyerli rejimda ishlovchi to'rtta adresli, skalyar siljuvchi vergulli operatsiyali va vektorli guruhga bo lingan 12 ta funksional qurilma mavjud. Har bir funksional qurilmadagi segmentlar soni bittadan о n to rttagacha bo lishi mumkin bo'lib, ulaming soni amallaming murakkbligiga bog'liqdir. Har bir magistral qurilmadagi segmentlar sonining qanchalik kam bo'lishligi, uning ustunligini ko'rsatib turadi, chunki ular tezda to'lib qoladi. Tizimning operativ xotirasi KISlar asosida yaratilgan bo'lib, bir milliondan to'rt milliongacha sig'im ga egadir. OX 64 kiloso'z sig'imli mustaqil bajaruvchi xotirali 16ta blok ko'rinishida tashkil qilingan. Tizim 64ta razryadli so'zlar bilan ishlaydi, ulardan 8 106 razryadi xatoliklami aniqlash va tuzatish uchun ishlatiladi, bu esa axborotni saqlashni yuqori ishonchliligini ta'minlaydi. Mustaqil bloklar adreslami 16 marotaba navbatma-navbat tashkil qilish imkoniyatini beradi. Xotiraga murojaat qilish davri 50 ns.ga teng. Tizimning shunday unimdorlikka erishishiga asosiy sabab bo'lib, uning tarkibida tezkor registrlaming mavjudligi hisoblanadi. Tezkor registrlar uch guruhga bo'lingandir: adresli A-registrlar, skalyar S-registrlar va vektor V-registrlar. Bu registrlarga murojaat qilish vaqti 6 ns.ga teng bo'lib, tizim tarkibida 8ta 64 razryadli so'zni saqlash imkoniyatiga ega vektorli V- registrlar, 8ta 24 razryadli adresli A-registrlar va 8ta 64 razryadli S-registrlar mavjuddir. Tizimdagi tezkor registrli vositalar konveyerli va vektorli ishlov berishni qo'llab- quvvatlash uchun mo'ljallangandir. Bu registrlar vektorli amallami bajarishda xotiraga murojaat qilishdan tizimni ozod qilib, konveyerlami yuqori tezlikda yuklashni va ular o'rtasida axborotli bog'lanishini ta'minlaydi. Tizimning boshqarish qurilmasi, an'anaviy boshqarish qurilmasi elementlaridan tashqari, yana to'rtta buyruq buferlariga (har biri 64 buyruqli so'zga ega), maxsus vektor uzunligi registri va vektorli maska registriga egadir. Buyruqlar 16 va 32 razryadli formatga egadir. Amallar tarkibi universal bo'lib, faqatgina bo'lish amali o 'm ig a teskari qiymatni ayirish operatsiyasi bajariladi. Umumiy operatsiyalar soni 128ga teng. Arifmetik va va mantiqiy buyruqlar 16 razryadli formantga egadir. Axborotlami kiritish-chiqarish to'rtta guruhga birlashtirilgan 24ta kanal orqali amalga oshiriladi. Tashqi abonentlar bilan bog'lanish uchun tashqi EHMdan foydalaniladi. CRAY tizimining asosiy xususiyatlarini ko'rsatib o'tamiz: 1. Konstruksiyasining oddiyligi, qurilmalar o'rtasida axborot uzatish vaqtining qisqaligi (12,5 ns), va adreslash tizimining moslashuvchanligi (massivlardan tanlash qatori bo'yicha, ustunlar bo'yicha, diagonal yo'nalishida ixtiyoriy doimiy qadamlar bo'yicha amalga oshirilishi mumkin). 2. Tizim tarkibida to'rtta yig'uvchini boshqarish uchun to'rtta kontrollerdan tashkil topgan diskli xotira qismi tizimining mavjudligi (umumiy hajmi 76854 mlrd.bit). 3. Zamonaviy DTdan foydalanish, ya'ni 63ta masalaga multidasturli ishlov berishga mo'ljallangan operatsion tizim, makroassembler, standart dasturlar kutubxonasi va boshqa vositalaming mavjudligi. 107 Yuqorida ko'rsatib o'tilgan xususiyatlar CRAY tizimini yuqori unimdorlikka ega ekanligini ta'minlaydi. K o'rib chiqilgan CRAY tizimi birinchi yaratilgan oddiy strukturali, konveyerli HT hisoblanadi. Oxirgi yaratilgan, yuqori quvvatli modellarda CRAY firmasi 2 tadan 8 tagacha protsessorlardan foydalangan va bunday tizim unimdorligi 1000 mln opr/sek ga teng. Konveyerli-vektorli HK. 3.19-rasm. CRAY tizimi Konveyerli-vektorli KTlari asosan murakkab ilmiy-texnik masalalami yechishda, jumladan vektorli kattaliklar bilan aniqlanadigan funksiyalarini yechishda qo'llaniladi. CRAY tizimining ishlashi axborotlarga vektorli va skalyar ishlov berishning magistralli tamoyiliga asoslagan. Tizimdagi yuqori samaradorlikka uning tarkibidagi bir qancha magistrallarda hisoblashlami bir vaqtda bajarilishi va bu magistrallami bir- biriga ketma-ket ma'lumot uzata olinadigan zanjir qilib birlashtirilganligi hisobiga erishilgandir. Download 3.85 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling