Структура внутренней и внешней памяти

Структура внутренней накристальной памяти:

2. ПЗУ 63х32 разрядных слова (программа загрузки)

3. Скоростная кэш – память команд (буфер последовательности команд)

1. Две независимых внешних ОЗУ памяти емкостью 52х43 разрядных слова

2. Две независимых внешних ПЗУ памяти емкостью 52х82 разрядных слова

3. Две независимых ОЗУ команд и данных (размерностью по 2³²х32 разрядных слова)

рис. схема внутренней и внешней памяти и системы шин

1. Независимые таймеры (их ставят два или более), которые поддерживают выполнение процессов различного приоритета, корректное выполнение которых осуществляет диспетчер команд.

2. Расширенные буферизированные последовательные порты – сокращают время передачи данных за счет имеющихся буферных данные в интерфейсе. Они используются для связи с ЦСП того же семейства или для порта ВУ с аналогичным последовательным интерфейсом. Являются самостоятельными устройствами на кристалле.

3. Интерфейс с хост – ЭВМ. Позволяет осуществлять соединение с главное ЭВМ или с шинами ЦСП, находящимися на более высоком иерархическом уровне. При этом не требуется использование дополнительных интерфейсных систем, т.к. интерфейс с хост – ЭВМ реализован в качестве самостоятельного устройства.

4. Мультипроцессорный интерфейс – соединяет несколько одноядерных ЦСП в единую систему. Обмен данными между ЦСП идет через общую память. Этот интерфейс есть не во всех ЦСП, а только в предназначенных для работы в мультипроцессорном режиме.

Среди ЦСП существует разделение на ЦСП, которые работают в однозадачном режиме и ЦСП для мультипроцессорных возможностей, на которых имеются специальные устройства для объединения процессоров в сеть.

Существует большое количество фирм – производителей ЦСП, использующих архитектурную концепцию МГВА. При разработке и производстве ЦСП они используют имеющуюся у них технологию производства СБИС и технические требования на производительность ЦСП в соответствии с их областью применения. Поэтому в МГВА вносятся изменения непосредственно фирмами - производителями в зависимости от целей их использования.

Ряд фирм использует МГВА следующим образом: в ОЗУ1 – хранятся программы, а в ОЗУ2 – данные. Следовательно, у них имеется по две ША и ШД, а также ШВВ для подключения к ВУ, т.е. в каждый такт обрабатывается команда, а также ввод/вывод данных.

Другие фирмы используют ОЗУ1 для хранения программ и данных, а ОЗУ2 только для хранения данных, т.е. появляется возможность для одновременной выборки двух операндов.

Важной особенностью МГВА является возможность обмена данными между ОЗУ, в которых хранятся данные. В МГВА 2-х входовая ОЗУ, которая дает две возможности:

2. Обмен данными через ШД между ЦП и ОЗУ, и независимый обмен между ОЗУ программ и ОЗУ данных.

Получается почти 2-х кратный выигрыш в скорости обработки данных при переписывании из памяти в память напрямую. При переписывании данных через регистр ЦП требуется две команды пересылки. Двукратный выигрыш достигается за счет использования меньшего числа команд и одновременной передачи данных между памятью команд и регистром ЦП. Одновременно может происходить возврат результата команды в ОЗУ1.

Была предложена фирмой Analog Devises. В настоящее время является стандартом построения ЦС. Позволяет легко создавать мультипроцессорные структуры из ЦСП одного семейства.

В СГВА блок ПЯ содержит целый ряд усовершенствований, повышающих эффективность функционирования процессора: аппаратный умножитель, два набора регистровых файлов, управляющая логика, конвейер команд, управляющий регистр для ускорения выправления команд и управления вычислительным процессом.

Усовершенствованна шинная архитектура с помощью включения в неё шинного электронного коммутатора, ориентированного на расширение коммуникационных возможностей для работы устройств ЦСП. Впервые это устройство было реализовано в СГВА и является стандартов СГВА в ЦСП.

Благодаря использованию ШК уменьшилась площадь ОШ, что позволило разместить дополнительные устройства на одном кристалле с ЦП и ОЗУ: таймеры, расширенные буферизированные последовательные порты, интерфейс с хост – ЭВМ, мультипроцессорный интерфейс, интерфейс ввода/вывода. Использование шинного коммутатора сохранить ту же функцию полностью раздельной ОШ, но высвободило дополнительную площадь на кристалле.

В распределенной вычислительной системе обработки данных на каждом ПЭ выполняется только часть всего алгоритма. Таким образом, в распределенной системе происходит параллельное распределение обработки данных, которые передаются по внешним коммуникационным связям в ПЭ для получения конечного результата. Для межпроцессорной передачи используется мультипроцессорный интерфейс, который передает данные во внешнюю общую память ЦСП. Обмен данными осуществляется также через последовательные порты, по которым данные передаются в режиме последовательной байтовой передачи данных, непосредственно между интерфейсами портов. Благодаря этому, реализуется режим параллельной обработки данных на ряде ЦСП.

Благодаря такой организации СГВА, имеется возможность параллельной обработки данных при одновременной работе внутренних устройств и одновременной передачи данных по ОШ.

1. Регистр ввода/вывода - используются для помещения в них данных при вводе и выводе

2. Контроллер прямого доступа в память (PDP) – позволяет осуществлять обмен данными без использования ЦП (ПЯ). При этом процессор начинает обмен данными, а затем PDP и ЦП выполняют различные задачи.

4. Порты внешних линков связи – служат для соединения между собой ЦСП. Они являются внешними коммуникационными каналами, по средствам которых могут соединяться ЦСП.

ЦСП в СГВА могут быть объединены в мультипроцессорную систему с общей памятью при помощи внешних портов и мультипроцессорного интерфейса.

Транспьютер – универсальный МП, имеющий на кристалле RISC – процессор с микропрограммным устройством на СБИС в виде аппаратного планировщика для одновременного выполнения процессов, а также аппаратные устройства памяти, обмена данными через внешние коммуникационные каналы связи, 2 таймера, систему связи с внешней интегральной памятью и системное устройство.

В основе ТВА лежит общая шина и ряд известных устройств (ЦП, ОЗУ, таймер, интерфейс внешней памяти). Особенностью ТВА является наличие на кристалле аппаратного планировщика процессов для поддержки модели псевдопараллельных вычислений на одном ЦП. 4 или 2 интерфейса внешних коммуникационных каналов линков служат для управления каждого транспьютера в составе мультипроцессорной сети. 2 таймера используются для поддержки времени в процессах низкого и высокого приоритетов.

ТВА разработана фирмой Inos ltd. (Bristol, UK) и впервые реализована в 1985 г. в Т414. Для создания первого транспьютера потребовалось разработать теорию конкурентных процессов, затем язык конкурентного программирования (Occam), а после этого транспьютера. Такой подход являлся новаторским. С появление транспьютера разработчикам и пользователям были предоставлены новые возможности для реализации параллельных и псевдопараллельных процессов, на основе транспьютерной элементарной базы, а также языков Occam, Occam2 и других языков высокого уровня, как последовательных, так и параллельных.

Следующим шагом в развитии транспьютерной ВА явилось создание архитектуры Т800, который является модификацией транспьютерной архитектуры Т414. На кристалл было добавлено новое устройство: процессор плавающей точки (ППТ) и модернизированный интерфейс линков, для повышения скорости работы которых, в интерфейсе появился буфер памяти. Также была увеличена ёмкость накристалльного ОЗУ, а ОШ стала полностью раздельной.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: