- •Пояснительная записка к курсовому проекту
- •1.1 Понятие «центральный процессор».
- •1.2 Процессор amd Hammer.
- •1.3 Микроархитектура к7.
- •1.4 Внешние интерфейсы и другие характеристики к7.
- •1.5 Наборы микросхем и материнские платы
- •1.6 Процессорное ядро Hammer.
- •1.7 От «небольшого отличия» к «великим переменным»
- •1.8 Интегрированный контроллер памяти и северный мост.
- •1.9 Усовершенствованное устройство предсказания ветвлений
- •1.10 Буфер быстрого преобразования адреса для больших нагрузок
- •2. Практическая часть
- •Задание на проектирование алу
- •Формат входных, выходных и внутренних переменных, с которыми оперирует алу.
- •2.2.2 Объединенная гса сложения/вычитания и неравнозначности
- •2.2.3 Разработка структуры операционного автомата
- •2.2.4. Список микрооперации, реализуемых в оа.
- •2.2.5 Микропрограмма выполняемых в алу операций
- •2.3 Проектирование управляющего автомата алу
- •2.3.1 Определение формата микрокоманд
- •2.3.2 Кодирование микроопераций и логических условий
- •2.3.3. Кодирование микроопераций и логических условий
- •2.3.4. Содержимое пзу микропрограмм
- •Заключение
1.10 Буфер быстрого преобразования адреса для больших нагрузок
От такого увеличения сокращается время, затрачиваемое на преобразование адресов из виртуальных в физические. Несмотря на то, что задержки памяти в Hammer значительно сокращены (благодаря встроенному в кристалл контроллеру памяти), при определенных операциях увеличение записей TLB приводит к сокращению требуемого количества тактов для ряда операций.
Еще более интересный аспект, касающийся TLB - ими очень легко управлять во время переключения задач. Как правило, при каждом переключении задачи (например, при обработке нового потока), процессор должен сначала освободить содержимое TLB. В многозадачной среде, когда переключение задач не прекращается, поддерживать TLB не так-то просто. В современных RISC процессорах используется система присвоения идентификаторов процессов (process id), чтобы было легче отслеживать содержимое TLB - быстро очищать при переключении на другую задачу и быстро восстанавливать обратно. Предположительно, Hammer использует подобную технологию.
Архитектура Hammer является - наиболее яркий пример того, на что способна AMD в погоне за лидерством и какими еще способами, кроме способов Intel можно повысить архитектуру компьютера.
2. Практическая часть
-
Задание на проектирование алу
Вариант 1 - 13
Разработать арифметико-логическое устройство (АЛУ), реализующее сложение/вычитание в обратном коде, и неравнозначность и отображающее признаки результата: OV – признак арифметического переполнения, С– признак переноса (заема) из старшего разряда.
Тип управляющего автомата – программируемая логика, единый формат микрокоманд, естественная адресация.
-
Формат входных, выходных и внутренних переменных, с которыми оперирует алу.
Исходные данные (операнды) поступают в формате 16-разрядных двоичных чисел с фиксированной запятой, представленных в обратном коде [a0 a1 …a15]d , [b0 b1 …b15]d , причем нулевой разряд является знаковым и запятая фиксирована после знакового разряда. Соответственно, результат операции должен быть представлен в той же форме: [с0 с1 …с15]d.
f- тип выполняемой операции (1- алгебраическая; 0- логическая)
f` - тип алгебраической операции (1- вычитание; 0- сложение)
OV – признак переполнения
C – признак переноса (заема) из старшего разряда.
2.2.2 Объединенная гса сложения/вычитания и неравнозначности
Рис 1. Объединенная граф-схема алгоритма
2.2.3 Разработка структуры операционного автомата
Рис 2. Структурная схема операционного автомата АЛУ.
Учитывая действия, которые следует выполнить для реализации алгоритма, включим в состав операционного автомата следующие элементы:
-
2 шестнадцатиразрядных регистра PrA и PrB с возможностью левого сдвига для хранения входных операндов.
-
Шестнадцатиразрядный регистр PrC для хранения результата.
-
2 шестнадцатиразрядных двоичных параллельных сумматора.
-
Триггеры Tr OV и Tr Cf для хранения признаков результата.
-
Схемы сравнения на «равно».
-
3 мультиплексора MUX для осуществления инвертирования.
-
Четырехбитный счетчик Сч