Решение конфликтов по управлению
Эти конфликты дают наиболее существенные потери:
сброс конвейера (наипростейшее решение), однако это снижает производительность, т. к. в программе часты переходы.
Пути решения:
предсказание переходов;
дублирование вычислений.
Предсказание переходов.
Наиболее часты переходы вперед (60-70%). Переходы часто связаны с циклами. Высока вероятность повторных переходов => если хранить протоколы переходов, то их можно предсказать. Если переход 1-й раз выполнен в одном направлении, то вероятнее всего, что и в следующий раз – в том же, а в 3-й, 4-й и т. д. еще вероятнее. Каждому переходу в программе определяется признак (знак), который определяет, правильно или нет угадан предыдущий переход. С каждым циклом этот признак может ув. или ум. Имея 2-хразрядный признак, удается предсказать до 95% следующий переход. В современных процессорах разработаны специальные блоки предсказания переходов, в состав которых входит сверхоперативная память, организованная по ассоциативным признакам (по типу кэш-памяти).
24. Компоненты видеосистемы. Оценка производительности.
Состав видеосистемы:
монитор, периферийные устройства;
видеоконтроллер;
ПО.
Графический конвейер.
Видеосистема требует больших вычислительных затрат. ГК используется для формализации описания "вывод изображения на устройство отображения". Различается:
текстовая информация;
2-хмерное изображение;
3-хмерное изображение.
Типовая видеокарта состоит из четырех основных устройств: памяти, контроллера, ЦАП и ПЗУ.
Видеопамять служит для хранения изображения. От ее объема зависит максимально возможное полное разрешение видеокарты - A x B x C, где A – количество точек по горизонтали, B - по вертикали, и C – количество возможных цветов каждой точки. Например, для разрешения 640x480x16 достаточно 256 кб, для 800x600x256 - 512 кб, для 1024x768x65536 (другое обозначение - 1024x768x64k) - 2 Мб, и т.д. Поскольку для хранения цветов отводится целое число разрядов, количество цветов всегда является степенью двойки (16 цветов - 4 разряда, 256 – 8 разрядов, 64k - 16, и т.д.).
Видеоконтроллер отвечает за вывод изображения из видеопамяти, регенерацию ее содержимого, формирование сигналов развертки для монитора и обработку запросов центрального процессора
ЦАП (цифроаналоговый преобразователь, DAC) служит для преобразования результирующего потока данных, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на монитор.
Видео-ПЗУ (Video ROM) - постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIOS, экранные шрифты, служебные таблицы и т.п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую - к нему обращается только центральный процессор, и в результате выполнения им программ из ПЗУ происходят обращения к видеоконтроллеру и видеопамяти. На многих современных картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ (EEPROM, Flash ROM), допускающие перезапись пользователем под управлением специальной программы из комплекта карты.
ПЗУ необходимо только для первоначального запуска адаптера и работы в режиме MS DOS, Novell Netware и других ОС, работающих преимущественно в текстовом режиме;
Производительность видеоподсистемы определяет скорость обработки графической информации, выводимой на дисплей компьютера. По-настоящему объективных критериев оценки производительности видеокарт сегодня, к сожалению, не существует: и тесты, и многие игры, используемые для тестирования видеокарт, оптимизированы под видеочипы того или иного производителя и, тем самым, грешат некоторой тенденциозностью.
