Мп типа risc – reduced instruction set computer.

Среди других особенностей RISC-архитектур следует отметить наличие достаточно большого регистрового файла (в типовых RISC-процессорах реализуются 32 или большее число регистров по сравнению с 8 – 16 регистрами в CISC-архитектурах), что позволяет большему объему данных храниться в регистрах на процессорном кристалле большее время и упрощает работу компилятора по распределению регистров под переменные.

Для обработки, как правило, используются трехадресные команды, что помимо упрощения дешифрации дает возможность сохранять большее число переменных в регистрах без их последующей перезагрузки.

Микропроцессоры с архитектурой RISC (Reduced Instruction Set Computers) используют сравнительно небольшой (сокращённый) набор наиболее употребимых команд, определённый в результате статистического анализа большого числа программ для основных областей применения CISC (Complex Instruction Set Computer)- процессоров исходной архитектуры. Все команды работают с операндами и имеют одинаковый формат. Обращение к памяти выполняется с помощью специальных команд загрузки регистра и записи. Простота структуры и небольшой набор команд позволяет реализовать полностью их аппаратное выполнение и эффективный конвейер при небольшом объеме оборудования.

- Микропроцессоры типа VLIW со сверхбольшим командным словом;

- Микропроцессоры типа MISC с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием и др.

 

12. Виды неклассичесуих архитектур?

В группу вычислительных систем с неклассической архитектурой можно отнести специализированные системы, системы, управляемые потоком данных, и системы, работающие на физических принципах, отличающихся от используемых в электронных компьютерах.

 

 

13. Что такое параллелизм в архитектуре ЭВМ?

Параллелизм – это естественное решение проблемы обработки больших наборов данных с повторяющейся структурой.

.  Затраты времени как при числовой, так и нечисловой обработке легко снизить путем распараллеливания операций. Это означает, что сходные действия над группами данных выполняются одновременно одинаковыми процессорами.

 

МП типа RISC содержат только набор простых, часто встречающихся в программах команд. При необходимости выполнения более сложных команд в МП производится их автоматическая сборка из простых. За счет наложения и параллельного выполнения команд все RISC -архитектуры могут обеспечивать быстродействие, равное тактовое частот, т.е. одна команда за один такт.

Выделение в архитектуре VLIW компонентов командного слова, управляющих отдельными блоками МП, вводит явный параллелизм на уровень команд. Задача обеспечения эффективного распараллеливания работы отдельных блоков возлагается при этом на компилятор, который должен сгенерировать машинные команды, содержащие явные указания на одновременное исполнение операций в разных блоках. Таким образом, достижение параллелизма, обеспечиваемое в современных суперскалярных RISC-процессоров их аппаратурой, в VLIW возлагается на компилятор. Очевидно, что это вызывает сложные проблемы разработки соответствующих компиляторов. При этом распараллеливание работы происходит статически при компиляции, в то время как современные суперскалярные RISC-процессоры осуществляют это динамически.

 

14. Перечислить виды архитектур суперкомпьютеров;

В суперЭВМ используются все три варианта архитектуры МПВС:

- структура MIMD в классическом ее варианте (например, в суперкомпьютере BSP фирмы Burroughs);

- параллельно-конвейерная модификация, или MMISD, т. е. многопроцессорная (Multiple) MISD-архитектура (например, в суперкомпьютере Эльбрус 3);

- параллельно-векторная модификация, или MMISD, т. е. многопроцессорная SIMD‑архитектура (например, в суперкомпьютере Cray 2).

 

 

15. Векторные и конвейерные архитектуры?

 

Конвейерная обработка. Конвейерная обработка улучшает использование аппаратных ресурсов для заданного набора процессов. Пример конвейерной организации сборочный транспортер на производстве. Если транспортер использует аналогичные, но не тождественные изделия, то это – последовательный конвейер, если же все изделия одинаковые, то это – векторный конвейер. В архитектуре вычислительных машин традиционными примерами последовательных конвейеров являются конвейерное устройство обработки команд и арифметико-логическое устройство. Конвейеры содержащие циклы называются циклическими. Конвейеры можно подразделять на однофункциональные и многофункциональные, а также на статические и динамические. Многофункциональный конвейер может перестраиваться при переходе от одной группы заданий к другой, тогда как в динамическом конвейере такая перестройка может производится между отдельными заданиями. Конвейерное устройство умножения, выполняющее одну определенную функцию, называется однофункциональным статическим конвейером.

 

16. Что такое ассоциативный процессор и его отличие от фон-Неймановской адресации?

 

В чистой архитектуре фон Неймана процессор одномоментно может либо читать инструкцию, либо читать/записывать единицу данных из/в памяти. То и другое не может происходить одновременно, поскольку инструкции и данные используют одну и ту же системную шину.

 

А в компьютере с использованием гарвардской архитектуры процессор может читать инструкции и выполнять доступ к памяти данных в то же самое время, даже без кэш-памяти. Таким образом, компьютер с гарвардской архитектурой может быть быстрее (при определенной сложности схемы), поскольку доставка инструкций и доступ к данным не претендуют на один и тот же канал памяти.

 

Также машина гарвардской архитектуры имеет различные адресные пространства для команд и данных. Так, нулевой адрес инструкций — это не то же самое, что и нулевой адрес данных. Нулевой адрес инструкций может определяться двадцати четырех битным значением, в то время как нулевой адрес данных может выглядеть как восьмибитный байт, который не являются частью этого двадцатичетырехбитного значения.ъ

 

17. Персональные компьютеры?

Персональные компьютеры (ПК) – однопользовательские микроЭВМ, удовлетворяющие требо­ваниям общедоступности и универсальности применения.

 

Персональные компьютеры

Персональный компьютер для удовлетворения требованиям общедоступности и универсальности должен иметь следующие характеристики:

малую стоимость, находящуюся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

гибкость архитектуры, обеспечивающую ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;

«дружественность» операционной системы и прочего программного обеспечения, обуславливаю­щую возможность работы с ней пользователя без специальной подготовки;

высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).