270 likes | 487 Views
2. A processzorok hatékonyságának fejlődése (általában). 3/b. ábra: Processzorok hatékonysága. 1. A processzorhatékonyság meredeken növekvő szakasza az x86 processzorok esetén. 4. ábra: Intel korai processzorainak hatékonysága. 1. A hatékonyságnövelés forrásai (x86 processzorok esetén).
E N D
2. A processzorok hatékonyságának fejlődése (általában) 3/b. ábra: Processzorok hatékonysága
1. A processzorhatékonyság meredeken növekvő szakasza az x86 processzorok esetén 4. ábra: Intel korai processzorainak hatékonysága
1. A hatékonyságnövelés forrásai(x86 processzorok esetén) • szóhossz növelése 8/16 32 bit(286 386DX) • időbeli párhuzamosság bevezetése, növelése(1. és 2. generációs futószalag processzorok)(386DX, 486DX) • kibocsátási párhuzamosság bevezetése, növelése(1. és 2. generációs szuperskalárok)(Pentium)
1. ILP-szinten a hatékonyság növelési forrásainak kimerülése általános célú alkalmazásokban: 2. generációs szuperskalárok szélessége rendelkezésre álló ILP A 2. generációs (széles) szuperskalárokkal kezdődően általános célú alkalmazásokban a processzorok hatékonyságánakextenzív növelési forrásai kimerültek
2. A processzor hatékonyság stagnálása által kiváltott fejlődési főirányok Az órafrekvencia erőteljes növelése (~100* / 10 év) EPIC architektúra (IPC )
3. Az órafrekvencia erőteljes növelése A fejlődés fő vonulata általános célú alkalmazásokbana 2. generációs szuperskalároktól kezdődően Implikációk • RISC processzorok kiszorulása(MIPS R, Alpha, HP PA 8000, POWER PC) • Fejlődési korlátok megjelenése • Hatékonysági korlát • Disszipációs korlát • Párhuzamos buszok frekvenciakorlátja
4. Hatékonysági korlát Alapvető ok: a processzor és a memória alrendszer közötti táguló sebességolló.
4. Okok (1) 5. ábra: Processzor memóriák relatív késleltetési ideje
4. Okok (2) 6. ábra: Processzor memóriák relatív átviteli rátája (D: kétcsatornás)
4. Okok (3) 7. ábra: A processzor busz relatív sebessége
4. Következmények (3) 10. ábra: Fejlett szuperskalár processzorok hatékonysága megszabó legfontosabb tényezők
4. Következmények (1) 8. ábra: Intel Pentium III és Pentium 4 processzorainak hatékonysága fixpontos feldolgozás esetén
4. Következmények (2) 9. ábra: AMD Athlon, Athlon XP és Athlon 64 processzorainak hatékonysága fixpontos feldolgozás esetén
4. Következmények (4) 11. ábra: Intel és AMD processzorok hatékonyságának összehasonlítása
4. Következmények (5) 12. ábra: Intel és AMD processzorok tervezési filozófiájának összehasonlítása
5. Disszipációs korlát (1) Disszipáció (D) : D=A*C*V*fc + V*Ileak ahol: A: aktív kapuk részaránya C: a kapuk összesített kapacitása V: tápfeszültség fc: órafrekvencia Ileak: szivárgási áram
5. Disszipációs korlát (2) 13. ábra: Intel processzorok fajlagos disszipációja
5. Disszipációs korlát (3) 14. ábra: Intel és AMD processzorok
5. Disszipációs korlát (4) Az órafrekvencia növelését hangsúlyozó fejlesztési irány háttérbe szorulása A processzor tervezésben a disszipációt csökkentő technikák előtérbe kerülése
6. Párhuzamos buszok frekvenciakorlátja
6. Okok (1) 15. ábra: Párhuzamos buszok bitvezetékei közötti futási idő különbségek (skew)
6. Okok (2) 16. ábra: A futási idő különbségek (skew) kiegyenlítése a MSI 915 G Combo alaplap processzor buszánál
6. Következmény Soros buszok használata 17. ábra: Jelátvitel soros buszonA futási idő különbségek (skew) kiegyenlítése a MSI 915 G Combo alaplap processzor buszánál
6. Párhuzamos buszok frekvenciakorlátja Gyors párhuzamos buszok helyett a soros buszok előtérbe kerülése(lassú buszoknál is, költségokokból)
7. A jelentkező fejlesztési korlátok végső következményei Az órafrekvencia növekedésének lényeges lassulása 18. ábra: Az órafrekvencia növelési helyzete