Архитектура процессоров с параллелизмом уровня команд

Подходы к использованию ресурса транзисторов в микропроцессорах

Повышение производительности микропроцессоров достигается за счет увеличения тактовой частоты, совершенствования параллельной и конвейерной обработки данных, а также уменьшения времени доступа к памяти. В настоящее время возможно проектирование микропроцессоров с несколькими сотнями миллионов транзисторов на кристалле. Уверенно просматривается перспектива увеличения количества транзисторов до миллиарда [9]. Возросший объем транзисторов может быть использован для построения функциональных устройств микропроцессора или для увеличения объема внутри кристальной кэш-памяти или для того и другого. Возможно также создание новых классов кристаллов – однокристальных параллельных систем.

Прирост объема кэш-памяти дает эффект лишь до определенного объема, пока удается локализовать блоки исполняемого кода и блоки данных. Если, например, имеется большой объем данных, превышающий возможный размер кэш-памяти, и адреса обрабатываемых данных вырабатываются в ходе вычислений, то кэш-память будет только постоянно обновлять запрошенные строки, что приведет к потере производительности.

Память представляет собой ресурс, не производящий непосредственно вычислений поэтому привлекательным выглядит использование ресурса транзисторов кристалла для построения совокупности функциональных устройств. Основное препятствие на пути повышения производительности за счет увеличения количества функциональных устройств – это загрузка устройств полезной работой.

Дата добавления: 2015-06-25