Architettura di Calcolo

1. Architettura di Calcolo Classificazione

2. Architettura di Calcolo Elaborazione Architettura di Calcolo Instruction Set Flusso di Istruzioni Flusso di Istruzioni Flusso di Dati Flusso di Dati Architettura di Calcolo Flusso di Istruzioni Istruzioni Elaborate Flusso di Dati Operandi Manipolati Classificazione dell’Architettura • Tipo di FLUSSO DATI / ISTRUZIONI che interessa la Macchina 2. Tipo di ELABORAZIONE della Macchina 3. SET DI ISTRUZIONI della Macchina

3. Classificazione dell’Architettura Classificazione di FLYNN Architettura di Calcolo Flusso di Istruzioni Istruzioni Elaborate Flusso di Dati Operandi Manipolati • Tipo e Numero di ALU • Tipo di CU • Tipo di Memoria Dati 5

4. Classificazione dell’Architettura Classificazione di Flynn Architettura di Calcolo Flusso di Istruzioni Singolo / Multiplo Flusso di Dati Singolo / Multiplo 13

5. ISTRUZIONE ISTRUZIONE SIMD Classificazione dell’Architettura Classificazione di FLYNN Macchina di Von Neuman Unità Omogenee e Sincrone Processore Vettoriale Array Processor SISD SIMD 6

6. Unità Disomogenee e Sincrone Classificazione dell’Architettura Classificazione di FLYNN 7

7. Classificazione dell’Architettura Super-Scalare vsVLIW 8

8. Processore VLIW Classificazione dell’Architettura Architettura VLIW Unità Disomogenee e Sincrone 11

9. Unità Disomogenee e Asincrone Classificazione dell’Architettura Classificazione di FLYNN I calcolatori della classe MIMD si suddividono in: a. calcolatori MIMD a memoria condivisa (shared memory); b. calcolatori MIMD a memoria distribuita. 7

10. Classificazione dell’Architettura Classificazione di Flynn 13

11. Classificazione dell’Architettura Elaborazione Parallela e Distribuita Architettura di Calcolo Elaborazione Flusso di Istruzioni Flusso di Dati 12

12. Classificazione dell’Architettura Set di Istruzioni Con Set di Istruzioni di un Microprocessore o di una generica architettura di calcolo si intende l’insieme di comandi operativi riconosciuti dalla Macchina. Il singolo comando assembler ha una forma tipica: C.O. Op1, Op2, …, OpN, Dest ( SISD ) c.o.A op1A, op2A, destA c.o.B op1B, op2B, destB ( MISD ) Il programma eseguito da un architettura di calcolo è una lista di comandi assembler. Architettura di Calcolo Instruction Set Flusso di Istruzioni Flusso di Dati 14

13. Byte, Half Word, Word Float e Double Precision • Integer • Floating Point Classificazione dell’Architettura Set di Istruzioni • Type of the operations • Parallelismodelle operazioni • Operand StorageIn/Out the CPU • Number of Explicit operandsfor instruction • operand Location • Typeand Size of operands 15

14. Brench Istr 1 Istr 2 Istr 3 Istr 4 Jump Istr 5 Istr 6 Istr 7 Istr 8 Istr 9 Classificazione dell’Architettura Set di Istruzioni Type of the operations: • Aritmetico - Logiche • Data Transfert • Controllo • Salto Incondizionato JUMP senza condizione (istruzione a supporto di quella di BRANCH) ADD, SUB, MULT, DIV SHIFT Aritm./Log., AND, OR, XOR … >, ≥, <, ≤, = LOAD e STORE ma anche operazioni aritmetico/logiche BRANCH subordinato ad una comparazione semplice (=0) o complessa (>, ≥, <, ≤) 16

15. Parallelismo di Operazione Processore VLIW Processore Dual-Core Classificazione dell’Architettura Set di Istruzioni Parallelismo of the Instruction: A: Parallelismo Spaziale (Ridondanza HW) B: Parallelismo Temporale (Pipeline) Trasparente al Programmatore C.O. Op1, Op2, …, OpN, Dest ( SISD ) c.o.A op1A, op2A, destA c.o.B op1B, op2B, destB ( MISD ) 18

16. Classificazione dell’Architettura Set di Istruzioni Operand Storage In/Out the CPU: a Stack:the operands are implicitly on top of the stack an Accumulator: one operand is implicitly the accumulator a set of Registers: all operands are explicit either registers or memory locations The code segment C = A + B how it would appear on the classes of instruction sets NO Efficient Code Good Code Density General Purpose Longer Instruction High Memory Traffic Short Instruction 17