Signal protsessorlari turlari. Konveyr va superskalyar arxitekturalar Reja

Signal protsessorlari turlari. Konveyr va superskalyar arxitekturalar Reja:
Signal protsessorlari.
NeuroMatrix oilasining protsessorlari
Konveyr va superskalyar arxitekturalar
Zamonaviy tizimlarning raqamli standartlarga tez o'tish jarayoni katta hajmdagi ma'lumotlarni qayta ishlashni talab qildi. Signallar bilan murakkab operatsiyalar, masalan, siqilgan audio va video ma'lumotlarni ochish, ma'lumot oqimlarini yo'naltirish va boshqalar. yuqori samarali hisoblash tizimlaridan foydalanishni talab qiladi. Bunday tizimlar turli elementar bazalarda amalga oshirilishi mumkin, ammo Raqamli signal protsessorlariga (DSP) asoslangan qurilmalar eng ko'p qo'llaniladi.
Ommaviy parallelizmga ega kompyuter tizimlarining rivojlanish tarixi o'nlab yildan ko'proq davom etmoqda. Ehtimol, bu ilm-fan va texnologiyalarning ichki taraqqiyoti dunyo yutuqlari darajasida bo'lgan va ba'zi hollarda ulardan ustun bo'lgan kam sonli sohalardan biridir.
DSP - protsessorlari raqamli signallarni qayta ishlash uchun mo'ljallangan - raqamli signallarni matematik manipulyatsiyasi. Ular simsiz tizimlarda, audio va video ishlov berish, boshqaruv tizimlarida keng qo'llaniladi.
DSP-dan foydalanadigan ilovalar soni va ishlov berish algoritmlarining murakkabligi oshib borishi bilan, ularga tezlikni oshirish va jihozlash interfeysi va boshqa ixtisoslashgan tugunlarga nisbatan talablar oshmoqda.
Bugungi kunga kelib, DSP ning ko'pgina turlari mavjud, ular universal va juda tor vazifalarga qaratilgan.
NeuroMatrix oilasining protsessorlari
"Modul" ilmiy-texnik markazi VLSI L1879VM1 (NM6403) va 1879VM2 (NM6404) ni o'z ichiga olgan raqamli signallarni qayta ishlash protsessorlari (DSP) NeuroMatrix oilasini ishlab chiqdi, va uzoq muddatda - 1879VM4 (NM6405) uchinchi avlod protsessor. Dastlab, asabiy jarayonlarni qo'llab-quvvatlash uchun taxtalarni yaratishda, STC mutaxassislari chet el DSP-laridan foydalanganlar. Biroq, ularning arxitekturasi hal qilinadigan vazifalar sinfiga mos kelmadi va vaqt o'tishi bilan "Modul" mutaxassislari nafaqat o'zingizning DSP protsessoringizni ishlab chiqish, balki uni xorijiy analoglardan ham yaxshiroq qilish mumkin degan xulosaga kelishdi. Bunday qurilma NeuroMatrix NM6403 chipi edi.
P54 – bu mikroprotsessor 1993 yilda ishlab chiqarilgan bo‘lib adres shinasining razryadi 32 bit, ma’lumotlar shinasining razryadi 64 bitdan iborat. Bu mikroprotsessorda parallel
ishlashga mo‘ljallangan U va V konveyrlar mavjud.
U konveyr arifmetik qurilmaning barcha instruksiyalar to‘plamidan tashkil topgan bo‘lib bu konveyr bir vaqtning o‘zida butun va o‘nli nuqtasi siljuvchi sonlar bilan ishlash imkoniyatiga ega.
V konveyr arifmetik mantiqiy qurilmaning cheklangan instruksiyalar to‘plamidan tashkil topgan. Bu esa superskalyar arxitekturali mikroprotsessorlarning asosiy xususiyati hisoblanadi.
Kristalda integratsiyalashtrilgan hajmi 16 Kbayt dan iborat bo‘lgan birinchi darajali kesh xotira joylashtrilgan bo‘lib u o‘z tarkibiga alohida kesh buyruqlari va ma’lumotlarni saqlaydi. Shu bilan birga ikkinchi darajali kesh xotira mavjud bo‘lib uning hajmi 256 Kbayt ni tashkil etadi.
Mikroprotsessor tarkibida modefikatsiyalangan o‘nli nuqtasi siljuvchi sonlar bilan ishlovchi hisoblash bloki mavjud bo‘lib u i80487 soprotsessorlarga nisbatan o‘n hissa ortiq tez ishlash imkoniyatiga ega.
Mikroprotsessorda ikkita tanlash buferikiritilgan bo‘lib buning natijasida dinamik bashoratning tarmoqlanishiga mo‘ljallangan texnologiya joriy qilindi
P55C — Pentium MMX mikroprotsessor 1996 yildan boshlab ishlab chiqarilgan. Unda multimediya texnologiyasi, 2 va 3 o‘lchamli grafika texnologiyalari joriy etildi.
Buyruqlar va ma’lumotlar uchun kesh xotiraning hajmi 16 Kbaytga oshirilgan ya’ni birinchi darajali kesh xotiraning hajmi 32 Kbaytga yetdi. Ikkinchi darajali kesh xotira 512 Kbaytga yetdi.
Ma’lumotlar shinasi 64 bitni tashkil etdi. Multimediya ma’lumotlarni qayta ishlash uchun multimediya texnologiyalari joriy etildi, ya’ni arifmetik-mantiqiy qurilma tarkibiga yangi multimediya bloklari qo‘shildi.
P6 – Pentium Pro mikroprotsessorda 3 talik superskalyar arxitektura joriy etildi, ya’ni bir takt chastotada 12 ta instruksiyani bajarish imkoni–yatiga ega bo‘ldi. Buning natijasida 3 — konveyr qo‘shildi. Shu bilan birga instruksiyalrni bajarishda dinamik qo‘llab quvvatlash joriy etildi.
Adres shinasida razryadlar soni 36 gacha oshdi. Ma’lumotlar shinasi 64 razryadli.
Birinchi darajali kesh xotira hajmi 16 Kbayt, ikkinchi darajali kesh xotira hajmini 1024 Kbayt gacha oshirish imkoniyatiga ega.
Bu mikroprotsessorlarda buyruqlarni dinamik bajarish texnologiyasi joriy etilgan. Pentium II mikroprotsessori 1997 yildan boshlab ishlab chiqarildi. Unda asosan Pentium Pro va Pentium MMX mikroprotsessorlarining texnologiyasi va ba’zi bir xususiyatlari umumlashtirilgan.
Foydalangan adabiyotlar
1. Duglas Levin, Kommutatsion davrlarning mantiqiy dizayni, Nelson, 1974 yil.
2. R. H. Katz, Zamonaviy mantiqiy dizayn, Benjamin/Kammings nashriyot
kompaniyasi, 1994 yil.
3. P. K. Lala, Amaliy raqamli mantiqni loyihalash va testlash, Prentice Hall, 1996.
4. Y. K. Chan va S. Y. Lim, Elektromagnit tadqiqotlaridagi yutuqlar B, Vol.
1, 269–290, 2008, "Sintetik diafragma (SAR) signal ishlab chiqarish, Multimediya
universiteti, muhandislik va texnologiya fakulteti, Jalan Ayer Kerox Lama,
Bukit Beruang, Melaka 75450, Malayziya.
http://fayllar.org
|