Организация ЭВМ и систем


Обобщенная структурная схема АЛУ - часть 2


Это значительно увеличивает быстродействие операционного блока. Такую организацию ОБ стали называть арифметическим конвейером.

На рис. 3.19 показана схема конвейерного сумматора с плавающей запя­той. Конвейер содержит четыре ступени. Результат выполнения каждой ста­дии операции фиксируется на регистрах. Когда конвейер полностью запол­нен, то стадия 4 (нормирование) выполняется, например, для первой пары операндов, стадия 3 (предварительной обработки) - для второй пары операн­дов, стадия 2 (сложение мантисс) - для третьей пары, стадия 1 (сравнение порядков) - для четвертой пары операндов. В каждый последующий такт времени на выходе конвейера будет формироваться результат выполнения операции для каждой пары операндов.

Еще один способ сокращения длительности выполнения многотактных операций типа умножения является разработка и использование эффектив­ных алгоритмов. Ускорение выполнения операции умножения достигается одновременным анализом нескольких разрядов множителя, использованием быстрых сумматоров с сохранением переносов и реализацией конвейерного метода обработки. Такой подход широко используется при создании функ­ционально независимых блоков ускоренного умножения (умножителей).

Развитием системы команд универсальных ЭВМ, в том числе и персо­нальных компьютеров, стало введение векторных операций

— операций над упорядоченными массивами данных (у супер ЭВМ векторные операции поя­вились давно).                                            

В связи с этим в структуре процессора наблюдается специализация уст­ройств по типам операндов: скалярные и векторные. В составе процессора появляются регистровая память и средства обработки двух типов: скалярные и векторные.

К векторным средствам обработки относятся:

- один или несколько арифметических'конвейеров для обработки эле­ментов векторов;

- векторные регистры для хранения векторной информации. Векторные средства обработки информации позволяют увеличить про­изводительность ЭВМ в несколько раз.

-                       





- Начало -  - Назад -  - Вперед -