Реализация компьютера на процессоре Subleq в сапр Logisim

 

Компьютер на процессоре Subleq в САПР Logisim состоит из большого колчиства элементов, но из них отдельно можно выделить следующи е:

-RAM -энергозависимаячасть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемыепроцессором.

 

- устройство ввода (клавиатура)

 

- устройство вывода (терминал)

 

- ALU - Арифме́тико-логи́ческоеустро́йство блок процессора, который под управлением устройства управления (УУ) служит для выполнения арифметических и логических преобразований (начиная от элементарных) над данными, называемыми в этом случае операндами. Разрядность операндов обычно называют размером машинного слова.

 

- I/O – контроллер ввода-вывода.

 

- ПЗУ - Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) —энергонезависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данных.

 

 

Среда проектирования эмуляторов компьютеров САПР Logisim

 

Logisim - это образовательный инструмент для разработки и моделирования цифровых логических схем. Благодаря простому интерфейсу панели инструментов и моделированию схем по ходу их проектирования, Logisim достаточно прост, чтобы облегчить изучение основных понятий, связанных с логическими схемами. При возможности постройки больших схем из меньших подсхем и рисования пучков проводов одним перетаскиванием мыши, Logisim может быть использован (и используется) для проектирования и моделирования целых процессоров в образовательных целях.

Logisim используется студентами колледжей и университетов по всему миру во многих типах курсов, начиная от краткого курса по логике в обзорном изучении информатики в общеобразовательных учреждениях, кончая курсами по организации ЭВМ и полными курсами по архитектуре компьютеров.

 

Архитектура суперЭВМ

 

Приведем классическую систематику Флинна.

В соответствии с ней, все компьютеры делятся на четыре класса в

зависимости от числа потоков команд и данных. К первому классу

(последовательные компьютеры фон Неймана) принадлежат обычные скалярные

однопроцессорные системы: одиночный поток команд - одиночный поток данных

(SISD). Персональный компьютер имеет архитектуру SISD, причем не важно,

используются ли в ПК конвейеры для ускорения выполнения операций.

Второй класс характеризуется наличием одиночного потока команд, но

множественного nomoka данных (SIMD). К этому архитектурному классу

принадлежат однопроцессорные векторные или, точнее говоря, векторно-

конвейерные суперкомпьютеры, например, Cray-1. В этом случае мы имеем дело

с одним потоком (векторных) команд, а потоков данных - много: каждый

элемент вектора входит в отдельный поток данных. К этому же классу

вычислительных систем относятся матричные процессоры, например, знаменитый

в свое время

ILLIAC-IV. Они также имеют векторные команды и реализуют векторную

обработку, но не посредством конвейеров, как в векторных суперкомпьютерах,

а с помощью матриц процессоров.

К третьему классу - MIMD - относятся системы, имеющие множественный

поток команд и множественный поток данных. К нему принадлежат не только

многопроцессорные векторные суперЭВМ, но и вообще все многопроцессорные

компьютеры. Подавляющее большинство современных суперЭВМ имеют архитектуру

MIMD.

Четвертый класс в систематике Флинна, MISD, не представляет

практическогоинтереса,по крайней мере для анализируемых нами компьютеров.

В последнее время в литературе часто используется также термин SPMD (одна

программа - множественные данные). Он относится не к архитектуре

компьютеров, а к модели распараллеливания программ и не является

расширением систематики Флинна. SPMD обычно относится к MPP (т.е. MIMD) -

системам и означает, что несколько копий одной программы параллельно

выполняются в разных процессорных узлах с разными данными.

 

Процессор «Эльбрус 4С»

 

 

Тактовая частота	800 МГц
Число ядер
Пиковая производительность микросхемы, Gflops (64 разряда, двойная точность)
Пиковая производительность микросхемы, Gflops (32 разряда, одинарная точность)
Пиковая производительность микросхемы на смешанных вычислениях, GIPS (32 разряда)
Кэш-память данных 1-го уровня, на ядро	64 КБ
Кэш-память команд 1-го уровня, на ядро	128 КБ
Кэш-память 2-го уровня (универсальная)	8 МБ
Организация оперативной памяти	До 3 каналов DDR3-1600 ECC
Пропускная способность каналов оперативной памяти	38.4 ГБ/сек
Возможность объединения в многопроцессорную систему с когерентной общей памятью	До 4 процессоров
Каналы межпроцессорного обмена	3, дуплексные
Пропускная способность каждого канала межпроцессорного обмена	12 ГБ/сек

 

Применение:

По мнению разработчиков, основной сферой применения процессора Эльбрус-4С будут являться серверы, настольные компьютеры, мощные встраиваемые вычислители, предназначенные для работы в сферах с повышенными требованиями к информационной безопасности.

Был разработан и проходит испытания четырёхпроцессорный вычислительный комплекс на базе микропроцессоров «Эльбрус-4С»

В конце марта 2015 на выставке «Новая электроника-2015» впервые продемонстрированы широкой публике компьютер АРМ Эльбрус-401 и сервер Эльбрус-4.4на базе процессоров Эльбрус-4С. По состоянию на май 2015 доступен для заказа только АРМ Эльбрус-401, летом ожидается появление сервера Эльбрус-4.4. Заказы принимаются только от юридических лиц. Первоначально отдельные СМИ сообщали о стоимости компьютеров Эльбрус-401 из тестовой партии в 200 тыс. рублей, но позже на BFM была озвучена цена машин первой опытной партии в 400 тысяч рублей^[