Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
VLIW і суперскалярна архітектура. Обмеження ефективності VLIW архітектури.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Захист інформації
Інформація про роботу
Рік:
2011
Тип роботи:
Державний іспит
Предмет:
Архітектура комп'ютерів
Варіант:
23
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
VLIW і суперскалярна архітектура. Обмеження ефективності VLIW архітектури.
Розпаралелювання у VLIW (Very Long Instruction Word) машинах виконується класично виключно на етапі компіляції під час формування пакетних команд, тобто статично. Тут неможливо на 100 відсотків бути певним щодо розв’язання усіх видів залежностей. Тому відкомпільовані програми вимагають ретельного налагоджування. Цей підхід дозволяє сягнути максимума продуктивності, але є сприйнятливим лише у певних застосуваннях комп"ютерних засобів (наприклад, обробка сигналів, процесори ADSP21XX фірми Analog Devices та TMS320C6X фірми Тexas Іnstruments). VLIW запроваджено у новітньому процесорах Alpha Digital та Ітаніум (сумісна розробка фірм Інтел та Х'юлетт-Паккард, архітектура - IA-64); процесор оптимізовано під виконання серверних задач.
Суперскалярні процесори розпаралелюють одиничний потік скалярних інструкцій динамічно, тобто, під час виконання програми. Це вимагає певних додаткових апаратних витрат на реалізацію механізму динамічного виконання (розпаралелювання, передбачення напрямку переходів та спекулятивне виконання інструкцій у передбаченні). Прикладом є процесори Пентіум. Зрозуміло, що певну частку роботи з виявлення залежностей даних, керування і структур покладають на оптимізуючий компілятор, якому притамана розвинута оптимізація результату генерування коду. Результатом є те, що отримують дещо нижчу швидкодію суперскалярного варіанту у порівнянні з VLIW-варіантом, разом з більшою надійністю суперскалярних програм та незалежністю суперскалярного програмного коду від модифікацій апаратної побудови процесора.
Першою VLIW-машиною був зовнішній по відношенню до базового мейнфрейма процесор АР-120В Фішера (Йельский університет, США,1981 рік). Особисто Фішер запропонував термін VLIW. Новітнім прикладом VLIW процесора є кристал Крузо фірми Трансмета, що опрацьовує пакети у складі восьми 32 розрядних інструкцій та використовує часткову віртуалізацію (!) апаратних підсистем.
У VLIW (Very Long Instruction Word) машинах розпаралелювання виконується статично, на етапі компіляції коду. Тут неможливо передбачити ті залежності, що формуються динамічно, під час виконання програми, що може спричинити некоректну обробку потоку інструкцій. До динамічно сформованих залежностей належать залежності даних та залежності керування. Новітні процесори (Ітаніум, наприклад) вимагають, аби у потоці інструкцій прямо казувалося, які інструкції треба виконувати паралельно, а які не можна так опрацьовувати.
Негативно впливають також ефекти невпорядкованого завершення виконання команд. Саме тому надійність виконання програми тут зменшена у порівнянні з суперскалярним варіантом. Перевага
VLIW в потенційній швидкодії найбільш відчутна в серверних задачах, де паралельно опрацьовують декілька процесів (ниток), в наукових задачах, задачах тривимірної візуалізації та в задачах обробки сигналів.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора