Protsessor razryadlari - Turli soxalar uchun mo‘ljallangan super kompyuterlar va kompyuter tizimlari

|
Turli soxalar uchun mo‘ljallangan super kompyuterlar va kompyuter tizimlari
|
bet | 5/12 | Sana | 11.02.2024 | Hajmi | 86,15 Kb. | | #154564 |
Bog'liq Turli soxalar uchun mo‘ljallangan super kompyuterlar va kompyute-fayllar.orgProtsessor razryadlari. Agar protsessor takt chastotasini daryoda suvni oqish tezligiga qiyoslansa razryadlarini daryo o‘zani kengligiga qiyoslash mumkin. Ikki barobar katta razryadli protsessor bir vaqt birligida ikki marta ko‘p berilganlarni qayta ishlashga qodir. Albatta, buning uchun maxsus optimallashtirilgan dastur ta’minoti zarur. Xozirgi kunda protsessorlarni juda ko‘pchiligi 32-razryadli (ya’ni 32-bitli). Bu albatta, ochiq nomunosiblikdir, chunki kompyuter tarkibiga kiruvchi ko‘p qurilmalar, shu jumladan shina xam 64 va 128 bit razryadga ega! 64-razryadli protsessorlarga o‘tish uchun operatsion tizimlarni yangi versiyalari zarurdir.
Kesh-xotira o‘lchami. Bu ichki o‘rnatilgan xotiraga ( operativ xotira aloxida modullar ko‘rinishida chiqariladi) protsessor ko‘p uchraydigan berilganlarni joylashtiradi. Birinchi pog‘onadagi kesh-xotira xajmi Intel protsessorlarda asosan 32 kb va AMD protsessorlarini oxirgi modellarida 128 kb gacha. P rotsessorlarni turli modifikatsiyalari asosan ikkinchi pog‘onadagi kesh-xotira xajmi bilan farq qiladi . Intel oilasiga mansub eng katta xajmli Xeop modelida bu ko‘rsatkich 4 Mb, Athlon protsessorlarida esa 1024 kb dan 2 Mb gacha.
Yadro turi va ishlab chiqarish texnologiyasi . Ishlab chiqaruvchilar faqat xar bir avlodda emas, balki bir modifikatsiyani o‘zida yangilik kiritishga xarakat qiladilar. Ko‘p xollarda bu yangi ishlab chiqarish texnologiyasi bilan bog‘liq, ya’ni protses sor «yadrosi» o‘zgarishi bilan. Texnologiya - protsessorni eng kichik elemen tlarini qalinligi bilan aniqlanadi, texnologiya qanchalik «yupqala sh ib» borsa, kristallga shuncha ko‘p tranzistorlar joylashtirish mumkin bo‘ladi. Bundan tashqari , yangi texnologiyaga o‘tish energiya iste’moli va issiqlik ajratishni pasaytirishga yordam beradi, bu esa uni stabil ishlashi uchun juda muximdir. Yangi texnologiyaga o‘tish odatda protsessor «yadrosi» xam o‘zgarishiga olib keladi. Lekin masalan, 2002 yil baxorida Pentium 4 nomi bilan baravariga ikki xil protsessor mavjud bo‘lgan , Tualatin yadrosi asosida yaratilgan eski model va Northwood yadrosidagi yangi model (bunisi Pentium 4 A markasi bilan sotilgan).
Tizimli shina chastotasi. Bu chastota qanchalik katta bo‘lsa, bir vaqt birligida protsessorga shunchalik ko‘p berilganlar tushadi. Tizimli shina chastotasi protsessor chastotasi bilan «ko‘paytiruv koeffitsiyenti» orqali to‘g‘ri bog‘liq. Masalan , 2,4 GGs li protsessor chastotasi 6 koef fitsiyentga ko‘paytirilgan 400 MGs li tizimli shina chastotasiga teng . Zamonaviy Intel protsessorlarning ko‘pchiligi 400 i 533 MGs li t izimli shina chastotasida ishlaydi (aniqrog‘i, tizimli shina chastotasi bu xollarda 200 va 266 MGs ga teng, lekin protsessorlar, axborotni ona platadan «bir necha oqimda olish» xisobiga, uni oshira oladilar.
Qo‘shimcha imkoniyatlar. Zamonaviy protsessorlar qator eksklyuziv imkoniyatlarga ega bo‘lib , ular axborotni qayta ishlash tezligiga ta’sir ko‘rsatadi. Ularni qatorida grafika, video va tovush bilan ishlashni optimallashtiruvchi maxsus «multime dia buyruqlarini», ko‘rsatish mumkin . Masalan, Intel protsessorlari SSE va SSE 2 buyruq tizimlari bilan ta’minlangan, AMD protsessorlari esa — shunga o‘xshash 3 DNow buyruq to‘plamlari bilan. Intel ni Pentium 4 dan boshlab yangi protsesso rlaridagi eng qiziq yangiliklardan biri - HyperThreading funksiyasidir, u protsessorga baravariga ikkita berilganlar oqimi bilan ishlashga imkoniyat yaratadi, natijada tezlik 10—20 foizga oshishi mumkin .
10
|
OpenMP paketi yordamida parallel dasturlash.
|
OpenMP - umumiy xotira tizimlari uchun parallel dasturlarni yozish mexanizmi.
• Tuzuvchi direktivalari va kutubxona funktsiyalari to'plamidan iborat.
• C / C ++, Fortran-da osongina ko'p tarmoqli dasturlarni yaratishga imkon beradi.
• Uskuna ishlab chiqaruvchilari (Intel, HP, SGI, Sun, IBM), kompilyator ishlab chiquvchilari (Intel, Microsoft, KAI, PGI, PSR, APR, Absoft) tomonidan qo'llab-quvvatlanadi
|
11
|
Mobil tizimlar uchun mo‘ljallangan ko‘p yadroli protsessorlar.
|
Bugungi kunda mobil chipsetlar bozorida uchta asosiy ishtirokchi bor: Amerikaning Qualcomm kompaniyasi, Tayvanning MediaTek va Koreyaning Samsung. Shuningdek, chiplar Xitoy Spreadtrum, Amerika Intel va Apple tomonidan ishlab chiqilmoqda. Ikkinchisining chiplari faqat ularni ishlab chiqarish texnikasida qo'llaniladi (iPhone, iPad, iPod). Tarkib har bir korporatsiyaning protsessori (Appledan tashqari) etarlicha keng. Huawei kompaniyasini ham ta'kidlash kerak. HiSilicon protsessorlarini ishlab chiqish va ishlab chiqarish bo'yicha o'z bo'limiga egalik qiladi.
Barcha smartfonlar uchun eng yaxshi 3 protsessor narx toifalari, bir vaqtning o'zida ishlatiladigan modellar soni o'ndan oshishi mumkin. Model raqami to'g'ridan-to'g'ri ishlash darajasini aks ettirmasligi sababli, toping eng yaxshi protsessor tayyor bo'lmagan foydalanuvchi uchun smartfondan foydalanish qiyin. Masalan, 675x seriyasida MediaTek sakkiz yadroli MT6750, 6752, 6753 va 6755 modellarini taqdim etadi. Ulardan eng samaralisi 6755, lekin undan keyin 6753 emas (bu mantiqiy bo'lar edi), balki 6750 yoki 6752 (bu chip) tezda ishlab chiqarishdan olib tashlandi, chunki u joylashtirilgan joy uchun juda tez bo'lib chiqdi). Qayd etilgan 6753 seriyadagi eng zaif hisoblanadi.
Eng yaxshi deb hisoblanish uchun protsessor zamonaviy texnik jarayonga ega tez va tejamkor yadrolarga ega bo'lishi kerak. Bundan tashqari, u har qanday zamonaviy vazifaga mos bo'lishi va 4K-da o'yinlar va video dekodlash bilan shug'ullanishi kerak. Tanlovdagi barcha modellar buni amalga oshirishga qodir va 2016 yilning yozi oxirigacha flagman smartfonlarga o'rnatiladi va uzoq vaqt davomida dolzarb bo'lib qoladi.
Yozish paytida smartfon uchun eng yaxshi protsessor - Qualcomm Snapdragon 820. 2015-yil oxirida taqdim etilgan chipset birinchi marta 2016-yilning fevralida chiqdi, undan iborat Samsung flagmanlari Galaxy S7 (Xitoy versiyasi) va Xiaomi Mi5. Bu Qualcomm kompaniyasining ARM arxitekturasining modifikatsiyasiga asoslangan kuchli to'rt yadroli protsessor. Uning ishlash chastotasi 2,2 gigagertsgacha.
14 nm yupqa texnologik texnologiya tufayli, chip avvalgisidan farqli o'laroq, salqin va tejamkor bo'lib qoladi. Yuqori tezlik protsessor AnTuTu sinovlari bilan tasdiqlangan. Unga asoslangan mavjud smartfonlarning o'rtacha natijasi taxminan 140 ming ballni tashkil qiladi. Kelgusi nashr Xitoy flagmanlari Snapdragon 820 bilan yanada ta'sirchan raqamlarni ko'rsatadi. 821 raqami ostida yanada rivojlangan protsessor chiqariladi.
|
12
|
Grafik protsessorlarning arxitekturasi.
| Kompyuter arxitekturasini o‘rganishda, kompyuter protsessorining tuzilishi va uni qanday ishlashini tushunish muhim ahamiyatga ega jihatlardan biri hisoblanadi. Shuning uchun ushbu bobni kompyuter protsessorlarining tuzilishlari va ularni qanday ishlashlarini batafsilroq ko‘rib chiqishga bag‘ishladik. Ko‘rib chiqish uchun esa Intel protsessorlari oilasiga mansub, so‘z uzunliklari 8, 16 va 32-razryadga teng bo‘lgan, quyidagi protsessorlarni tanlab oldik: 1. Intel 8080 (K580VM80) – 8-razryadli protsessor; 2. Intel 8088 – 16-razryadli protsessor; 3. Pentium 4 – 32 razryadli protsessor. Zamonaviy kompyuterlar protsessorlarining tuzilishlari va ularni qanday ishlashlarini o‘rganish anchagina murakkab jarayon ekanligi hisobga olgan holda, ushbu mavzuga oid asosiy tushunchalar va jihatlarni avval, 8-razryadli protsessor va u asosida qurilgan kompyuterning qanday tuzilganligi va qanday ishlashini batafsil qo‘rib chiqish bilan boshlaymiz. Tushuntirishlar jarayonida, yuqorida sanab o‘tilgan protsessorlarni o‘zaro taqqoslashlar asosida, ularning tuzilishlariga va ishlash tamoillariga qanday o‘zgartirishlar kiritib borilganligi, hamda bu o‘zgartirishlar natijasida nimalarga erishilganligi haqida ham ma’lumotlar keltirib boriladi. Hozirda kompyuterning qanday tuzilganligi va qanday ishlashini, ya’ni kompyuter arxitekturasini o‘rganish uchun mo‘ljallangan bir nechta o‘quv elektron stendlari ishlab chiqilgan, bunday stendlarga misol qilib - UMPK-80, 8088 trasseri va Pep8 kabi elektron stendlari keltirish mumkin. Bu o‘quv stendlari yordamida mos holda – 8, 16 va 32-razryadli protsessorlarning va ular asosida qurilgan kompyuterlarning tuzilishlari va qanday ishlashlarini o‘rganish imkoniyatlari mavjud. Ko‘pchilik o‘ylaganidek kompyuter arxitekturasi fanini o‘rganishni, hozirda ishlab chiqarilayotgan eng zamonaviy kompyuterlarning tuzilishlari va ularning qanday ishlashlarini o‘rganish bilan amalga oshirib bo‘lmaydi. Negaki ushbu kompyuterlar ham, ularning protsessorlari ham anchagina murakkab tuzilishlarga egadirlar. Shuning uchun zamonaviy kompyuter arxitekturasini o‘rganishda avval 8 va 16-razryadli kompyuterlarning qanday tuzilganligi va qanday ishlashini ko‘rib chiqish kerak bo‘ladi. |
13
|
O‘rnatilgan tizimlarda qo‘llaniladigan zamonaviy protsessorlar.
|
|
|
| |