A szállítószalagok alapjai mp
Előadás 2. A szállítószalag alapja MP.
A modern MP szerkezetében főként lineáris szállítószalagokat használnak. amelyek kaszkádjai sorosan kapcsolódnak az adatfolyam rögzített funkciójának kezeléséhez. Az ilyen csővezetékek parancsok, aritmetikai számítások és memóriához való hozzáférés végrehajtására szolgálnak.
Az adatáramlás-vezérlés szempontjából az MB lineáris csővezetékek modellek, aszinkron és szinkron. Az aszinkron modelleknél az áramlásvezérlést a "készenléti igény" elv szerint "kézfogás" protokollal végezzük, a "készen", amely a kommunikációs csatornák kezelésére jellemző.
A szinkron modellek szinkron automatákat használnak a memóriával. amely órajel mellett egy időben átkapcsol minden fázist. A szállítószalagok feldolgozási fázisai kombinált logikát tartalmaznak, és a késleltetési idő megközelítőleg egyenlő a színpad késleltetésével. A lépések késleltetését a szinkronizációs frekvencia időtartama határozza meg, ez pedig meghatározza a szállítószalagok teljes sebességét.
Az idő késleltetésének időzítése és kezelése.
t - a csővezeték időzítésének időtartama;
t i- egy szakasz szakaszának késleltetése -Si
d a gép memóriával töltött ideje.
Ezután a tm fokozat maximális működési késleltetése
Általában t m >> d. azaz a szakaszok feldolgozási ideje> a memóriaelem és a puffer áramkörök késleltetésével összehasonlítva.
Ez azt feltételezi, hogy a max. A késleltetés tm uralja az óraidőt.
A színpad maximális kapcsolási gyakorisága:
Ha a kimenetet minden alkalommal az órafrekvencia -f, akkor nyilvánvalóan ez az érték jelenti az ideális vezeték maximális teljesítményét. Természetesen a valódi teljesítményét a szállítószalag mindig kevesebb, mint több okból: leállás külön csővezeték szakaszok miatt a képtelen teljesíteni, mivel a kölcsönös függőségek kapcsolódó parancsok adatok, indítsa újra a vezeték hiba miatt elágazás-előrejelző, stb
A szállítószalag termelékenységének gyorsulásának tényezői.
Ideális esetben a lineáris csővezeték "k" lépésekből áll, és "n" feladatokkal (parancsokkal) feldolgozható a + (n-1) időzítéssel, ahol a "k" ciklusok szükségesek az első feladat végéhez és (n-1) feladatokat.
A feldolgozáshoz szükséges teljes idő:
Tk = [k + (n-1)] t (3). ahol t az órai periódus, összehasonlítva a hagyományos, nem csővezeték-processzorral, amely megoldja az "n" -est:
A lineáris szállítószalag "k" gyorsítási tényezője a nem szállítószalaghoz képest:
Az (5) kifejeződésből következik, hogy a szállítószalag maximális gyorsulása n® ¥ -ig érhető el, és egyenlő:
Azonban a tényleges gyorsulást, ahogy már jeleztük, nehéz elérni, mert a parancsok függnek az adatoktól, az elágazásoktól, a megszakításoktól és más tényezőktől, amelyek korlátozzák a kifejezés értelmét (5).
Az 1. ábrán. mutatja a gyorsítási tényezőt a -n számtól függően
Sk A gyorsítási tényező
10 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ K = 10
6 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ k = 6