Современные микропроцессоры


Сегментация памяти
Сегментация памяти Другой подход к организации памяти опирается на тот факт, что программы обычно разделяются на отдельные области-сегменты. Каждый сегмент представляет собой отдельную логическую...
Современные микропроцессоры
Современные микропроцессоры Современные микропроцессоры Процессоры с архитектурой 80x86 и Pentium Особенности процессоров с архитектурой SPARC компании...
Процессоры с архитектурой 80x86 и Pentium
Процессоры с архитектурой 80x86 и Pentium Обычно, когда новая архитектура создается одним архитектором или группой архитекторов, ее отдельные части очень хорошо подогнаны друг к другу и вся архите...
Упрощенная блок схема процессора Pentium
Рисунок 8.1. Упрощенная блок схема процессора Pentium Следует отметить, что возросшая производительность процессора Pentium требует и соответствующей организации системы на его основе. Компания I...
Особенности процессоров с архитектурой SPARC компании Sun Microsystems
Особенности процессоров с архитектурой SPARC компании Sun Microsystems Масштабируемая процессорная архитектура компании Sun Microsystems (SPARC - Scalable Processor Architecture) является наиболее...
SuperSPARC
SuperSPARC Дальнейшее увеличение производительности процессоров с архитектурой SPARC было достигнуто за счет реализации в кристаллах принципов суперскалярной обработки компаниями Texas Instrument...
Блоксхема процессора Super SPARC
Рисунок 8.2. Блок-схема процессора Super SPARC Компания Texas Instruments разработала также 50 МГц процессор MicroSPARC с встроенным кэшем емкостью 6 Кб, который ранее широко использовался в деше...
HyperSPARC
hyperSPARC Одной из главных задач, стоявших перед разработчиками микропроцессора hyperSPARC, было повышение производительности, особенно при выполнении операций с плавающей точкой. Поэтому особое...
Набор кристаллов процессора hyperSPARC
Рисунок 8.3. Набор кристаллов процессора hyperSPARC Кэш-память второго уровня в процессоре hyperSPARC строится на базе RT625 CMTU, который представляет собой комбинированный кристалл, включающий...
Процессор RТ 620
Рисунок 8.4. Процессор RТ 620 Команды загрузки и записи одновременно генерируют два обращения: одно к кэш-памяти команд первого уровня емкостью 8 Кбайт и другое к кэш-памяти второго уровня. Если...
MicroSPARCII
MicroSPARC-II Эффективная с точки зрения стоимости конструкция не может полагаться только на увеличение тактовой частоты. Экономические соображения заставляют принимать решения, основой которых я...
Блоксхема процессора micro SparcII
Рисунок 8.5. Блок-схема процессора micro Sparc-II MicroSPARC-II (Рисунок 8.5) является одним из сравнительно недавно появившихся процессоров семейства SPARC. Основное его назначение - однопроцесс...
Процессоры PARISC компании HewlettPackard
Процессоры PA-RISC компании Hewlett-Packard Основой разработки современных изделий Hewlett-Packard является архитектура PA-RISC. Она была разработана компанией в 1986 году и с тех пор прошла неско...
PA 7100
PA 7100 Особенностью архитектуры PA-RISC является внекристальная реализация кэша, что позволяет реализовать различные объемы кэш-памяти и оптимизировать конструкцию в зависимости от условий приме...
Блоксхема процессора PA 7100
Рисунок 8.6. Блок-схема процессора PA 7100 Процессор подсоединяется к памяти и подсистеме ввода/вывода посредством синхронной шины. Процессор может работать с тремя разными отношениями внутренней...
Управление командами плавающей точки
Рисунок 8.7. Управление командами плавающей точки Большинство улучшений производительности процессора связано с увеличением тактовой частоты до 100 МГц по сравнению с 66 МГц у его предшественника...
PA 7200
PA 7200 Процессор PA 7200 имеет ряд архитектурных усовершенствований по сравнению с PA 7100, главными из которых являются добавление второго целочисленного конвейера, построение внутрикристальног...
Процессор MC88110 компании Motorola
Процессор MC88110 компании Motorola Процессор 88110 относится к разряду суперскалярных RISC-процессоров. Основные особенности этого процессора связаны с использованием принципов суперскалярной обр...
Блоксхема процессора MC 88110
Рисунок 8.8. Блок-схема процессора MC 88110 Суперскалярная архитектура процессора базируются на реализации возможности завершения команд не в порядке их поступления для выполнения, что позволяет...
Особенности архитектуры MIPS компании MIPS Technology
Особенности архитектуры MIPS компании MIPS Technology Архитектура MIPS была одной из первых RISC-архитектур, получившей признание со стороны промышленности. Она была анонсирована в 1986 году. Перв...
Блок схема процессора R 10000
Рисунок 8.9. Блок схема процессора R 10000 Процессор R10000 содержит три очереди (буфера) команд (очередь целочисленных команд, очередь команд плавающей точки и очередь адресных команд). Эти три...
Особенности архитектуры Alpha компании DEC
Особенности архитектуры Alpha компании DEC В настоящее время семейство микропроцессоров с архитектурой Alpha представлено несколькими кристаллами, имеющими различные диапазоны производительности,...
Основные компоненты процессора Alpha 21066
Рисунок 8.10. Основные компоненты процессора Alpha 21066 Кэш-память команд представляет собой кэш прямого отображения емкостью 8 Кбайт. Команды, выбираемые из этой кэш-памяти, могут выдаваться по...
Пример построения системы на базе микропроцессора Alpha 21066
Рисунок 8.11. Пример построения системы на базе микропроцессора Alpha 21066 Конструкция поддерживает до четырех банков динамической памяти, каждый из которых может управляться независимо, что дае...
Блоксхема процессора Alpha 21164
Рисунок 8.12. Блок-схема процессора Alpha 21164 Отличительной особенностью микропроцессора 21164 является размещение на кристалле вторичного трехканального множественно-ассоциативного кэша, емкос...
Особенности архитектуры POWER компании IBM и PowerPC компаний Motorola Apple и IBM
Особенности архитектуры POWER компании IBM и PowerPC компаний Motorola, Apple и IBM Как уже было отмечено, одним из разработчиков фундаментальной концепции RISC-архитектуры был Джон Кук из Исследо...
Архитектура POWER
Архитектура POWER Архитектура POWER во многих отношениях представляет собой традиционную RISC-архитектуру. Она придерживается наиболее важных отличительных особенностей RISC: фиксированной длины к...
Эволюция архитектуры POWER в направлении архитектуры PowerPC
Эволюция архитектуры POWER в направлении архитектуры PowerPC Компания IBM распространяет влияние архитектуры POWER в направлении малых систем с помощью платформы PowerPC. Архитектура POWER в этой...
PowerPC 601
PowerPC 601 Первый микропроцессор PowerPC, PowerPC 601, в настоящее время выпускается как компанией IBM, так и компанией Motorola. Он представляет собой процессор среднего класса и предназначен д...
Процессор PowerPC 603
Процессор PowerPC 603 PowerPC 603 является первым микропроцессором в семействе PowerPC, который полностью поддерживает архитектуру PowerPC (Рисунок 8.13). Он включает пять функциональных устройст...
Блоксхема процессора Power PC 603
Рисунок 8.13. Блок-схема процессора Power PC 603...
PowerPC 604
PowerPC 604 Суперскалярный процессор PowerPC 604 обеспечивает одновременную выдачу до четырех команд. При этом параллельно в каждом такте может завершаться выполнение до шести команд. На Рисунок...
Блоксхема процессора Power PC 604
Рисунок 8.14. Блок-схема процессора Power PC 604 Такая параллельная конструкция в сочетании со спецификацией команд PowerPC, допускающей реализацию ускоренного выполнения команд, обеспечивает выс...
PowerPC 620
PowerPC 620 К концу 1995 года ожидается появление нового процессора PowerPC 620. В отличие от своих предшественников это будет полностью 64-битовый процессор. При работе на тактовой частоте 133 М...
Организация ввода/вывода
Организация ввода/вывода Организация ввода/вывода Введение Системные и локальные шины Устройства ввода/вывода Основные типы устро...
Введение
Введение Вопросы организации ввода/вывода в вычислительной системе иногда оказываются вне внимания потребителей. Это привело к тому, что при оценке производительности системы часто используются то...
Системные и локальные шины
Системные и локальные шины В вычислительной системе, состоящей из множества подсистем, необходим механизм для их взаимодействия. Эти подсистемы должны быстро и эффективно обмениваться данными. Нап...
Основные возможности шин
Рисунок 9.1. Основные возможности шин...
Стандарты шин
Стандарты шин Обычно количество и типы устройств ввода/вывода в вычислительных системах не фиксируются, что позволяет пользователю самому подобрать необходимую конфигурацию. Шина ввода/вывода ком...
Примеры стандартных шин
Рисунок 9.2. Примеры стандартных шин Одной из популярных шин персональных компьютеров была системная шина IBM PC/XT, обеспечивавшая передачу 8 бит данных. Кроме того, эта шина включала 20 адресны...
Устройства ввода/вывода
Устройства ввода/вывода...
Основные типы устройств ввода/вывода
Основные типы устройств ввода/вывода Как правило периферийные устройства компьютеров делятся на устройства ввода, устройства вывода и внешние запоминающие устройства (осуществляющие как ввод данны...
Примеры устройств ввода/вывода
Рисунок 9.3. Примеры устройств ввода/вывода В рамках данного обзора мы рассмотрим наиболее быстрые из этих устройств: магнитные и магнитооптические диски, а также магнитные ленты....
Магнитные и магнитооптические диски
Магнитные и магнитооптические диски В данном разделе мы кратко рассмотрим основную терминологию, применяемую при описании магнитных дисков и контроллеров, а затем приведем типовые характеристики н...
Дисковые массивы и уровни RAID
Дисковые массивы и уровни RAID Одним из способов повышения производительности ввода/вывода является использование параллелизма путем объединения нескольких физических дисков в матрицу (группу) с о...
RAID1 Зеркальные диски
RAID1: Зеркальные диски. Зеркальные диски представляют традиционный способ повышения надежности магнитных дисков. Это наиболее дорогостоящий из рассматриваемых способов, так как все диски дублиру...
RAID 2 матрица с поразрядным расслоением
RAID 2: матрица с поразрядным расслоением Один из путей достижения надежности при снижении потерь емкости памяти может быть подсказан организацией основной памяти, в которой для исправления одино...
RAID 3 аппаратное обнаружение ошибок и четность
RAID 3: аппаратное обнаружение ошибок и четность Большинство контрольных дисков, используемых в RAID уровня 2, нужны для определения положения неисправного разряда. Эти диски становятся полностью...
RAID 4 внутригрупповой параллелизм
RAID 4: внутригрупповой параллелизм RAID уровня 4 повышает производительность передачи небольших объемов данных за счет параллелизма, давая возможность выполнять более одного обращения по вводу/в...
RAID 5 четность вращения для распараллеливания записей
RAID 5: четность вращения для распараллеливания записей RAID уровня 4 позволяли добиться параллелизма при считывании отдельных дисков, но запись по-прежнему ограничена возможностью выполнения одн...
RAID 6 Двумерная четность для обеспечения большей надежности
RAID 6: Двумерная четность для обеспечения большей надежности Этот пункт можно рассмотреть в контексте соотношения отказоустойчивость/пропускная способность. RAID 5 предлагают, по существу, лишь...
Устройства архивирования информации
Устройства архивирования информации В качестве носителя для резервного копирования информации обычно используется магнитная лента. Резервное копирование предполагает использование различных страте...
Таблица 9 1
Таблица 9.1 Тип НДЛ Емкость Скорость передачи данных Скорость пересылки по шине Коэффициент использования шины SCSI 4 мм 8 мм 8 мм 1/2" 9 д...
Многопроцессорные системы
Многопроцессорные системы Многопроцессорные системы Классификация систем параллельной обработки данных Многопроцессорные системы с общей памятью Мно...
Классификация систем параллельной обработки данных
Классификация систем параллельной обработки данных На протяжении всей истории развития вычислительной техники делались попытки найти какую-то общую классификацию, под которую подпадали бы все возм...
Типовая архитектура мультипроцессорной системы с общей памятью
Рисунок 10.1. Типовая архитектура мультипроцессорной системы с общей памятью. Вторую группу машин составляют крупномасштабные системы с распределенной памятью. Для того чтобы поддерживать большое...
Типовая архитектура машины с распределенной памятью
Рисунок 10.2. Типовая архитектура машины с распределенной памятью....
Модели связи и архитектуры памяти
Модели связи и архитектуры памяти Как уже было отмечено, любая крупномасштабная многопроцессорная система должна использовать множество устройств памяти, которые физически распределяются вместе с...
Многопроцессорные системы с общей памятью
Многопроцессорные системы с общей памятью Требования, предъявляемые современными процессорами к полосе пропускания памяти можно существенно сократить путем применения больших многоуровневых кэшей....
Мультипроцессорная когерентность кэшпамяти
Мультипроцессорная когерентность кэш-памяти Проблема, о которой идет речь, возникает из-за того, что значение элемента данных в памяти, хранящееся в двух разных процессорах, доступно этим процесс...
Иллюстрация проблемы когерентности кэшпамяти
Рисунок 10.3. Иллюстрация проблемы когерентности кэш-памяти В мультипроцессорных системах, использующих микропроцессоры с кэш-памятью, подсоединенные к централизованной общей памяти, протоколы наб...
Альтернативные протоколы
Альтернативные протоколы Имеются две методики поддержания описанной выше когерентности. Один из методов заключается в том, чтобы гарантировать, что процессор должен получить исключительные права...
Основы реализации
Основы реализации Ключевым моментом реализации в многопроцессорных системах с небольшим числом процессоров как схемы записи с аннулированием, так и схемы записи с обновлением данных, является исп...
Примеры протоколов наблюдения
Рисунок 10.4. Примеры протоколов наблюдения Если процессор использует многоуровневый кэш со свойствами охвата, тогда каждая строка в основном кэше имеется и во вторичном кэше. Таким образом, акти...
Многопроцессорные системы с локальной памятью и многомашинные системы
Многопроцессорные системы с локальной памятью и многомашинные системы Существуют два различных способа построения крупномасштабных систем с распределенной памятью. Простейший способ заключается в...
Характеристики межсоединений некоторых коммерческих MPP
Рисунок 10.5. Характеристики межсоединений некоторых коммерческих MPP В частности, чтобы предотвратить появление узкого горла в системе, связанного с единым справочником, можно распределить части...
Архитектура системы с распределенной внешней
Рисунок 10.6. Архитектура системы с распределенной внешней памятью и распределенным по узлам справочником...
Системы высокой готовности и отказоустойчивые системы
Системы высокой готовности и отказоустойчивые системы Системы высокой готовности и отказоустойчивые системы Основные определения Подсистемы внешней памяти выс...
Основные определения
Основные определения Одной из основных проблем построения вычислительных систем во все времена остается задача обеспечения их продолжительного функционирования. Эта задача имеет три составляющих:...
Подсистемы внешней памяти высокой готовности
Подсистемы внешней памяти высокой готовности Первым шагом на пути обеспечения высокой готовности является защита наиболее важной части системы, а именно - данных. Разные типы конфигураций избыточн...
Требования предъявляемые к системам высокой готовности
Требования, предъявляемые к системам высокой готовности В настоящее время одним из ключевых требований пользователей UNIX-систем является возможность их наращивания с целью обеспечения более высок...
Конфигурации систем высокой готовности
Конфигурации систем высокой готовности Конфигурации систем высокой готовности, предлагаемые современной компьютерной промышленностью, простираются в широком диапазоне от "простейших" жес...
Требования начальной установки системы
Требования начальной установки системы Большинство систем высокой готовности требуют включения в свой состав процедур начальной установки (System Setup), обеспечивающих конфигурацию кластера для п...
Требования к системному программному обеспечению
Требования к системному программному обеспечению Поставщики, предлагающие системы с горячим резервом, обычно в своих версиях системы UNIX предоставляют также некоторые дополнительные свойства высо...
Журнализация файловой системы
Журнализация файловой системы Следствием журнализации изменений файловой системы является то, что файлы всегда находятся в готовом для использования состоянии. Когда система отказывает, журнализов...
Изоляция неисправного процесса
Изоляция неисправного процесса Для активно используемых компонентов программного обеспечения, таких как файловая система, часто применяется технология изоляции неисправных процессов, гарантирующая...
Мониторы обработки транзакций
Мониторы обработки транзакций Иногда для управления переключением на резерв используются мониторы транзакций, гарантирующие отсутствие потерь данных. При этом для незавершенных транзакций может бы...
Другие функции программного обеспечения
Другие функции программного обеспечения В современных системах все возрастающую роль играет диагностика в режиме on-line, позволяющая предвосхищать проблемы, которые могут привести к простою сист...
Требования высокой готовности к прикладному программному обеспечению
Требования высокой готовности к прикладному программному обеспечению Первыми открытыми системами, построенными в расчете на высокую готовность, были приложения баз данных и систем коммуникаций. Ба...
Требования к сетевой организации и к коммуникациям
Требования к сетевой организации и к коммуникациям Системы высокой готовности требуют также высокой готовности коммуникаций. Чем быстрее коммуникации между машинами, тем быстрее происходит восстан...
"Кластеризация" как способ обеспечения высокой готовности системы
"Кластеризация" как способ обеспечения высокой готовности системы...
Базовая модель VAX/VMS кластеров
Базовая модель VAX/VMS кластеров Компания DEC первой анонсировала концепцию кластерной системы в 1983 году, определив ее как группу объединенных между собой вычислительных машин, представляющих со...
Разделение ресурсов
Разделение ресурсов.Компьютеры VAX в кластере могут разделять доступ к общим ленточным и дисковым накопителям. Все компьютеры VAX в кластере могут обращаться к отдельным файлам данных как к локаль...
Высокая готовность
Высокая готовность. Если происходит отказ одного из VAX-компьютеров, задания его пользователей автоматически могут быть перенесены на другой компьютер кластера. Если в системе имеется несколько ко...
Высокая пропускная способность
Высокая пропускная способность. Ряд прикладных систем могут пользоваться возможностью параллельного выполнения заданий на нескольких компьютерах кластера....
Удобство обслуживания системы
Удобство обслуживания системы. Общие базы данных могут обслуживаться с единственного места. Прикладные программы могут инсталлироваться только однажды на общих дисках кластера и разделяться между...
Расширяемость
Расширяемость. Увеличение вычислительной мощности кластера достигается подключением к нему дополнительных VAX-компьютеров. Дополнительные накопители на магнитных дисках и магнитных лентах становят...
VAX/VMSкластер
Рисунок 11.1. VAX/VMS-кластер Шина связи компьютеров CI (Computer Interconnect) работает со скоростью 70 Мбит/с и используется для соединения компьютеров VAX и контроллеров HSC с помощью коммутат...
Системное программное обеспечение VAXкластеров
Системное программное обеспечение VAX-кластеров Для гарантии правильного взаимодействия процессоров друг с другом при обращениях к общим ресурсам, таким, например, как диски, компания DEC использ...
Критерии оценки кластеров Gartner Group
Критерии оценки кластеров Gartner Group Различные группы промышленных аналитиков считают VAX-кластеры образцом, по которому должны реализовываться другие кластерные системы, и примером свойств, ко...
Таблица 11 1
Таблица 11.1 Архитектурная модель VAX-кластер Масштабируемость Масштабируемость (>6 узлов) Смешанный размер Смешанные поколения Единственное представление...
Кластеры Alpha/OSF компании DEC
Кластеры Alpha/OSF компании DEC Стратегическая линия новых продуктов компании DEC основана на новой аппаратной платформе Alpha AXP, которая поддерживает несколько операционных систем (в их числе O...
Архитектура кластера компании DEC на базе рефлективной
Рисунок 11.2. Архитектура кластера компании DEC на базе рефлективной памяти и каналов "память-память" Компания DEC выпускает RAID массивы StorageWorks, которые поддерживают RAID уровне...
UNIXкластеры компании IBM
UNIX-кластеры компании IBM Компания IBM предлагает несколько типов слабо связанных систем на базе RS/6000, объединенных в кластеры и работающих под управлением программного продукта High-Availabil...
Кластеры AT&T GIS
Кластеры AT&T GIS Отделение GIS (Global Information Systems) образовалось после покупки AT&T компании NCR, успешно работавшей в направлении создания систем с симметричной многопроцессорной...
Архитектура двухмашинного кластера AT&T GIS LifeKeeper FRS
Рисунок 11.3. Архитектура двухмашинного кластера AT&T GIS LifeKeeper FRS При использовании Oracle Parallel Server распределенный менеджер блокировок, входящий в состав LifeKeeper, позволяет п...
Кластеры Sequent Computer Systems
Кластеры Sequent Computer Systems Sequent была, по-видимому, второй после IBM компанией, осуществившей поставки UNIX-кластеров баз данных в середине 1993 года. Она предлагает решения, соответствую...
Архитектура двухмашинного кластера SE90 компании Sequent
Рисунок 11.4. Архитектура двухмашинного кластера SE90 компании Sequent Компания Sequent одной из первых освоила технологию Fast-Wide SCSI, что позволило ей добиться значительного увеличения произ...
Системы высокой готовности HewlettPackard
Системы высокой готовности Hewlett-Packard Продукты высокой готовности HP включают дисковые массивы, программное обеспечение Switchover/UX и SharePlex, а также заказные услуги по организации систе...
Отказоустойчивая архитектура Switchover/UX компании Hewlett Packard
Рисунок 11.5. Отказоустойчивая архитектура Switchover/UX компании Hewlett Packard Хотя Oracle Parallel Server еще не поставлялся в составе кластерных систем HP, компания проводит активные работы...
Кластерные решения Sun Microsystems
Кластерные решения Sun Microsystems Sun Microsystems предлагает кластерные решения на основе своего продукта SPARCclaster PDB Server, в котором в качестве узлов используются многопроцессорные SMP-...
Отказоустойчивые решения Data General
Отказоустойчивые решения Data General Линия продуктов высокой готовности компании Data General включает системы, основными свойствами которых являются: полностью автоматическое восстановление без...


- Начало -