1674軟件、應用、器件對系統(tǒng)結構的影響-資料下載頁
2025-09-20 19:06本頁面
【導讀】軟件對系統(tǒng)結構的影響。是指軟件不用修改或只需經(jīng)少量加工就。能由一臺機器搬到另一臺機器上運行。采用與硬件平臺無關的高級程序設計語言標準如。人們對語言的基本結構看法不一。即使統(tǒng)一種高級語言在各個不同廠家的機器上也不能。在不同平臺上高級語言有所擴充。受習慣勢力阻擾，不愿放棄慣用的語言。是指一種獨立于廠商,且遵循有關國際標。在軟、硬件界面上確定好一種系統(tǒng)結構，之后。器速度、性能、價格的不同，選擇不同的器件，IBM/360,370：115，125，135，145，158，168. IBMP系列Unix服務器,p690,p670,p660,p665等。相同的指令系統(tǒng)，采用順序執(zhí)行、重迭、流水。不同Cache：Pentium、Celeron、Xeon. 便于維修、培訓；有利于提高產(chǎn)量、降低成本。為增強中斷處理功能，將中斷分級4級改為5級，在CPU和主存之間增設Cache，克服因主存訪。為增加尋址靈活性和減少平均指令字長，將原。將CPU與主存間的數(shù)據(jù)通路寬度由16位。為減少公用總線的使用沖突，將單總線。仿真的速度低，芯片設計的負擔重。透明、高效、可定制地使用計算資源，
【正文】 1974 1985 33 1997 233 1978 5 1987 40 1998 450 1980 8 1989 50 1999 733 1982 12 1993 60 2020 1000 ? 提高微處理器性能的途徑之二 ? 提高指令級并行度有很大潛力 ? 幾個 SPEC2020基準測試程序，在理想處理器中的指令級并行度： ? 編譯器 gcc(C語言 83589行 )： ? 最小化布爾函數(shù) espresso(C語言 13500)： ? 量子化學積分求導 fpppp(fortran2718行 ): ? 原子反應堆模擬器 dodnc(fortran5334行 ): ? 向量化網(wǎng)格生成 tomcatv(fortran1950行 ): ? 價格直線下降 ? CPU芯片的價格每年要下降 80% ? 可靠性越來越高 ? 芯片可靠性達到 108小時，連續(xù)使用 1萬年以上 綜述 ? 軟件是促使計算機系統(tǒng)結構發(fā)展的最重要的因素 ? 沒有軟件，機器就不能運行，所以為了能方便地使用現(xiàn)有軟件，就必須考慮系統(tǒng)結構的設計 ? 軟件最重要 ? 應用需求是促使計算機系統(tǒng)結構發(fā)展的最根本的動力 ? 機器是給人用的，我們追求更快更好，機器就要做得更快更好 ? 需求最根本 ? 器件是促使計算機系統(tǒng)結構發(fā)展最活躍的因素 ? 沒有器件就產(chǎn)不出電腦，器件的每一次升級就帶來計算機系統(tǒng)結構的改進 ? 器件最活躍 改進算法的影響 ? 在多個層次上，算法影響著系統(tǒng)結構，例如： ? 快速乘法、除法、開平方等的實現(xiàn)： ? 記分板算法、 Tomasulo算法提高指令級并行性 ? 消除名字相關、數(shù)據(jù)相關、控制相關的算法 ? 有些問題，如果算法上有突破，不需要高性能的系統(tǒng)結構，而在普通系統(tǒng)上就能得到解決。 ? 許多算法還有改進的余地，通過算法的研究能夠大幅度提高系統(tǒng)的性能。 ? 系統(tǒng)結構設計者要研究算法，應該研究一系列算法，使所有同類問題都能很好解決。 微處理器的發(fā)展 ? 計算機性能提高的幾個階段 ? 20世紀 70年代末之前，大型機和小型機， ? 計算機性能每年提高 25%~30% ? 20世紀 80年代初，出現(xiàn)微處理機 ? 依靠集成電路技術，性能每年提高 35% ? 20世紀 80年中期，出現(xiàn) RISC技術、高級語言和操作系統(tǒng)等，性能每年提高 50% ? 20世紀 90年代，先進系統(tǒng)結構對微處理器性能的貢獻是單純技術進步的 5倍 ? 計算機性能 : 摩爾定理 ? ? 計算機系統(tǒng)的設計者們要不斷創(chuàng)新 微處理器發(fā)展的途徑 ? 指令級并行 ? 顯式并行計算 ? 線程級并行 ? 單片多處理器 ? CISC： Complex Instruction Set Computer 復雜指令系統(tǒng)計算機 ? RISC： Reduced Instruction Set Computer 精簡指令系統(tǒng)計算機 ? EPIC： Explicitly Parallel Instruction Computing 顯示并行指令計算 ? VLIW： Very Long Instruction Word 超長指令字 ? MT： MultiThreading 多線程 ? HT： Hyper Threading 超線程 ? SMT： Simultaneous MultiThreading同時多線程 ? CMP： Chip MultiProcessor單片多處理器 ? MCP： MultiCore Processor 多內(nèi)核處理器
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