Pentium da kesh xotira haqida tushuncha Kesh-xotira joylashgan o‘rni

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI FARG’ONA FILIALI

“Kompyuterni tashkil etish”
FANIDAN
Mustaqil ishi №1

MAVZU: Pentium 4 da kesh xotirani tashkil etish
(Pentium 4 Cache Organization)

Guruh: 720 -21
Bajardi: Karimova Barnoxon
Qabul qildi: Djalilov M.L
MAVZU: Pentium 4 da kesh xotirani tashkil etish
(Pentium 4 Cache Organization)
REJA:
1. Pentium 4 da kesh xotira haqida tushuncha
2.Kesh-xotira joylashgan o‘rni.
3. Uch sathi kesh-xotiraga ega tizim.


4. Xotira modullari.


Kirish.
Protsessorlar har doim xotiraga nisbatan tez ishlagan. Protsessorlar ham, xotira ham parallel ravishda takomillashtirilib kelinmoqda. Konveyerli va superskalyar arxitekturali, unumdorligi juda katta bo‘lgan protsessorlar ishlab chiqarilmoqda. Xotira qurilmalarini ishlab chiqaruvchilar esa birinchi galda, uning hajmini oshirishga harakat qilmoqdalar, tezkorligini emas. Shuning uchun ham protsessorlar va xotiralarning ishlash tezliklari orasidagi farq yana ham kattalashmoqda. Tezliklarning bunday farqlari tufayli, protsessor xotiraga unga kerakli so‘zni o‘qib olish uchun murojaat qilganida, bir nechta mashina sikllarini bekor o‘tkazib yuborishiga to‘g‘ri kelayapti. Xotira protsessorga nisbatan qanchalik sekin ishlasa, shunchalik ko‘proq sikllar davomida protsessor uni kutib turishi kerak bo‘layapti.
Bu muammoni hal qilishning bir nechta yo‘llari mavjud ekan. Shulardan biri, uncha katta bo‘lmagan hajmga ega, ammo nisbatan ancha tez ishlaydigan, protsessor bilan asosiy xotira orasida joylashgan xotiradan foydalanish ekan (2.6-rasm). Bunday xotira kesh-xotira deb ataladi («cacher» - fransuz tilida «yashirish» degan so‘zni anglatadi). Kesh- xotirada dastur tomonidan ko‘p ishlatiladigan so‘zlar yoki asosiy xotiraning ma’lum bir qismi saqlanadi. Asosiy xotiraning bu qismi, o‘sha paytda ishlayotgan dastur tomonidan ko‘proq foydalanilishi mumkin bo‘lgan qismi bo‘ladi. Bu lokallik tamoili deb ataladi (rus tilida – принцип локальности).
Intel Pentium 4 liniyasi ko'p yillar davomida ularning mavjudligi huquqiga ega ekanligi isbotlangan, chunki, ishlab chiqaruvchi boshqa o'zgarishlar bilan solishtirganda eng muvaffaqiyatli hisoblanadi. Ushbu maqolada, o'quvchi bu protsessorlar, ularning xususiyatlari va sinov shunday yaxshi nima biladi, va potentsial xaridor yordam beradi fikringiz kompyuter aksessuarlari bozorida to'g'ri tanlash qilish.
Tarixi shuni ko'rsatadiki, avlod protsessorlari tufayli chastota ishlab chiqaruvchilari uchun poyga uchun birma-bir almashtirildi. Tabiiyki, shuningdek, yangi texnologiyalarni joriy, lekin ular muhim mavqega emas edi. foydalanuvchilar va ishlab chiqaruvchilar ikkalasi protsessor samarali chastota erishish qachon kun keladi, deb tushunish va bu to'rtinchi avlod Intel Pentium paydo keyin sodir bo'ldi. 4 gigagertsli - yagona yadrosining chastotasi - chegarasi edi. talab juda ko'p kuch uchun Crystal. Shunga ko'ra, ulkan issiqlik shaklida qayta taqsimlash butun tizimini so'roq.
Kompyuter texnologiyasi sohasida ko'plab mutaxassislar Intel Pentium 4 Preskott protsessor ko'p yadroli qurilmalar davri ochildi va gigahertz musobaqasida yakunlandi, chunki bozorda, deb ishonamiz. Yangi texnologiyalar ishlab chiqaruvchi kelishi bilan resurs talab dasturlari va dinamik o'yinlar bilan ishlash barcha shaxsiy kompyuterlar salohiyatini qulfini ochish yordam, bir uy 775, borish kerak edi. Statistika ma'lumotlariga ko'ra, Intel dan kelgan afsonaviy Socket 775 ustida ish dunyodagi barcha kompyuterlar ortiq 50%. Intel paydo Pentium D bitta yadro ustida ishlab ikki yadroli qurilma prototipini yaratish, ko'rsatmalar ikki mavzularni ishlatish uchun muvaffaq chunki, bozorda bir bom olib keldi. texnologiyasi Hyper-zarrachalar deb ataladi va bugungi kunda dunyodagi eng qudratli kristallari ishlab chiqarish eng yaxshi yechim hisoblanadi. bor to'xtatish emas, Intel kompaniyasi texnologiya Dual Core, Core 2 Duo va apparat darajasida Bir yonga ustida bir necha mikroprosessorlar edi Core 2 Quad, taqdim etdi.
Intel Pentium 4 egalari (Socket 775), minimal xarajat bilan modernizatsiya qilish istagida, professionallar ikkilamchi bozorda yo'nalishi bo'yicha qarash tavsiya. Lekin avval tizimi, ota-yilda tashkil etilgan texnik xususiyatlarini topish kerak. Bu ishlab chiqaruvchining saytida amalga oshirilishi mumkin. Manfaatdor "protsessor qo'llab-quvvatlash" bo'limi. Keyingi, media topish kerak protsessor bajarish, bir jadval va anakart xususiyatlarini taqqoslash, bir necha to'g'ri variantlarini tanlang. Bu tanlangan qurilma uchun ommaviy axborot vositalarida egalari va IT-mutaxassislari fikrini o'rganish uchun zarar bermaydi. So'ngra u zarur protsessor, ikkinchi-qo'lini izlab mumkin.
Tizim ikki yadroli kristallari bilan faqat ish uchun bo'lsa ishlashni to'rt yadrosi bilan mikroprosessorlar qo'llab-quvvatlash ko'p platformalarda, uchun, Intel Core Quad 6600. o'rnatish uchun tavsiya etiladi, siz Intel Ekstremal Edition (tabiiyki, rozetkaga 775 ostida) aşırtmacılar uchun server Intel Xeon versiyasiga yoki vositasi uchun qarash kerak. Ularning bozor narxi har qanday yangilash ancha arzon 800-1000 rubl orasida bo'ladi.
Buyruqlar va ma’lumotlarni qanday saqlanishiga qarab kesh- xotiraning ikki xili mavjud. Buyruqlar ham, ma’lumotlar ham birgalikda saqlanadigan kesh-xotira birlashtirilgan kesh-xotira deb ataladi (rus tilida - объединенная кэш-память). Buyruqlar alohida, ma’lumotlar alohida saqlanadigan kesh-xotira esa alohida ajratilgan kesh-xotira deb ataladi (rus tilida - разделенная кэш-память). Hozirgi kompyuterlarda ko‘proq alohida ajratilgan kesh-xotiradan foydalanilmoqda 


Kesh-xotira joylashgan o‘rni.

Kesh-xotirani qo‘llashning – bir, ikki va uch sathli variantlari mavjud. Uch sathli kesh-xotiraga ega bo‘lgan tizim keltirilgan. Birinchi sath kesh-xotirasi (L1) markaziy protsessor ichida joylashgan bo‘lib, u buyruqlar uchun (L1-I) va ma’lumotlar uchun (L1-D) mo‘ljallangan odatda 16 dan 64 Kbayt gacha xajmga ega bo‘lgan alohida ajratilgan kesh-xotiradan iboratdir. Protsessor yonida u bilan bitta blokda joylashgan ikkinchi sath kesh-xotirasi (L2) esa, 512 Kbayt dan 1 Mbayt gacha xajmga ega bo‘lishi mumkin bo‘lgan, buyruqlar ham, ma’lumotlar ham birgalikda saqlanadigan, birlashtirilgan kesh-xotiradan iborat bo‘ladi. Uchinchi sath kesh-xotirasi protsessor joylashgan plataga o‘rnatilgan bo‘lib, u bir necha megabayt xajmga ega bo‘lgan statik tezkor xotira qurilmasidan (TXQ) iborat bo‘ladi (rus tilida – статическое оперативное запоминающее устройство - ОЗУ).
Statik TXQ dinamik TXQ dan ancha tez ishlaydi. Qoida bo‘yicha birinchi sath kesh-xotirasidagi barcha ma’lumotlar, ikkinchi sath kesh- xotirasida, ikkinchi sath kesh-xotirasining barcha ma’lumotlari esa, uchinchi sath kesh-xotirasida ham yozilgan bo‘ladi. Kesh-xotiraning bir necha xillari mavjud: to‘g‘ridan-to‘g‘ri akslantiriluvchi kesh-xotira (rus tilida – кэш-память прямого отображения) va assotsativ kesh-xotira.
Kesh-xotira — bu buferli, tez harakatlanadigan, foydalanuvchi uchun tegishli bo’lmagan xotira bo’lib, sekinroq harakatlanadigan eslab qoluvchi qurilmalarda saqlanayotgan ma’lumotlar ustidagi amallarni tezlashtirish uchun kompyuter tomonidan avtomatik ishlatiladi. Masalan, asosiy xotira bilan amallarni tezlashtirish uchun mikroprosessor ichida registrli kesh-xotira (birinchi darajali kesh-xotira) yoki mikroprosessor tashqarisida bosh platada (ikkinchi darajali kesh-xotira) tashkil etiladi. Diskli xotira bilan amallarni tezlashtirish uchun elektron xotira yacheykalarida kesh-xotira tashkil etiladi.
Shuni inobatga olish kerakki, 256 Kbayt kesh-xotira borligi SHK unumdorligini taxminan 20 foizga oshiradi.
1. Videomonitor (displey) va videoadapter tipi.
2. Printerning borligi va tipi.
3. Ixcham-disklardagi CD-ROM yig’uvchilarning borligi va tipi.
4. Modemning borligi va tipi.
5. Multimediali audio- videovositalarning borligi va turlari.
6. Matematik soprotsessorning borligi.
KESH uchun qo’llanilayotgan xotira o’z berilganlarini saqlash uchun maydon, satr xolatini yorituvchi satr xolatini ko’rsatuvchi (bo’sh, bo’sh emas, to’ldirish uchun va x.k.) ga bo’linadi. Asosan keshni tashqil etishini ikki xil sxemasi mavjud: turidan turi ifodalash(direct morred), qaysiki xotira xar bir adresi keshlanadi faqat bitta qator bilan (bu xolda satr nomeri adresni kichik razryadlari bilan aniqlanadi va assotsativ bolangan-n tip (n-way associative)), qaysiki bitta yacheyka adresi bir nechta qator bilan keshlanishi. Assotsiativ kesh ancha yuqori. 486 va undan yuqori protsessorlar yana 8 -16 kb xajmli ichki (Internal) KESHga ega. U bundan tashqari Rrimary (birinchi) yoki LI (Level 1- birinchi satr. U tashqi (Externol 1) dan tashqari ikklamchi yoki L2. Ko’pchilik mikrop-rotsessorlarda ichki KESH turidan yozish sxemasida, Pentium dan va yangi 486 (Intel R 24) va oxirgi DX4 - 100, AMD DX4 - 120, 5x 86) larda u qoldirilgan yozuvda ishlashi mumkin.
Ikkinchi xol sistema platadan maxsus yordamga muxtoj, bu yordam xotira va KESH o’rtasidagi moslikni taominlash uchun zarur. Pentium Rrr protsessori bundan tashqari tiqilgan ikkinchi satx KESH (256 yoki 512 kb xajmli) ga ega.
386 platalarida tashqi KESH bo’lib, xajmi 128 k bayt, 486 uchun 128,. . . 256 gacha, Pentium uchun esa 256 . . . k bayt 386, 486 va Pentium dan oldingi platalarda KESH asinxron SRAM mikrosxemada yiilgan. Xozir oxirgi Komppyuterlarda konveyir KESH qo’llanilmokda. Ular RB SRAM mikrosxemada yiilgan. Uni ikkinchi nomi sinxron KESH deyiladi. Sinxron KESH larni asosiy xotira bilan birga qo’llanishi informatsiya almashinuvini taxminan 15% gacha tezlashtiradi. Lekin bu tezlanish faqat katta xajmdagi informatsiyalarni uzatishdagina sezilarli bo’ladi.