Организация ЭВМ и систем


Выборка широким словом - часть 4


Обобщением идеи расслоения памяти является возможность реализации нескольких независимых обращений, когда несколько контроллеров памяти позволяют модулям памяти (или группам расслоенных модулей памяти) ра­ботать независимо.

Если система памяти разработана для поддержки множества независи­мых запросов (как это имеет место при работе с кэш-памятью, при реализа­ции многопроцессорной и векторной обработки), эффективность системы будет в значительной степени зависеть от частоты поступления независимых запросов к разным модулям. Обращения по последовательным адресам, или в более общем случае обращения по адресам, отличающимся на нечетное чис­ло, хорошо обрабатываются традиционными схемами расслоения памяти. Проблемы возникают, если разница в адресах последовательных обращений четная. Одно из решений, используемое в больших компьютерах, заключает­ся в том, чтобы статистически уменьшить вероятность подобных обращений путем значительного увеличения количества модулей памяти. Например, в суперкомпьютере NEC SX/3 используются 128 модулей памяти.

Прямое уменьшение числа конфликтов за счет организации чередую­щихся обращений к различным модулям памяти может быть достигнуто пу­тем размещения программ и данных в разных модулях. Доля команд в программе, требующих ссылок к находящимся в ОП данным, зависит от класса решаемой задачи и от архитектурных особенностей компьютера. Для

большинства ЭВМ с традиционной архитектурой и задач научно-технического характера эта доля превышает 50 %. Поскольку обращения к командам и элементам данных чередуются, то разделение памяти на память команд и память данных повышает быстродействие машины подобно рас­смотренному выше механизму расслоения. Разделение памяти на память ко­манд и память данных широко используется в системах управления или об­работки сигналов. В подобного рода системах в качестве памяти команд не­редко используются постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), цикл ко­торых меньше цикла устройств, допускающих запись, это делает разделение программ и данных весьма эффективным.Следует отметить, что обращения процессоров ввода-вывода в режиме прямого доступа в память логически реализуются как обращения к памяти данных.

Выбор той или иной схемы расслоения для компьютера (системы) опре­деляется целями (достижение высокой производительности при решении множества задач или высокого быстродействия при решении одной задачи), архитектурными и структурными особенностями системы, а также элемент­ной базой (соотношением длительностей циклов памяти и узлов обработки). Могут использоваться комбинированные схемы расслоения.




- Начало -  - Назад -  - Вперед -