Методы повышения быстродействия АЛУ

Одним из таких методов является реализация принципа локального параллелизма. Суть этого принципа – в распараллеливании во времени алгоритма выполняемой отдельно команды на ряд независимых этапов и их реализации на различных операционных блоках АЛУ.

Второй хорошо известный метод – конвейерная обработка. Операционный блок разделяется на несколько частей – уровней конвейера. На каждой ступени выполняется определенная стадия операции (например, считывание операндов, сравнение порядков чисел, сложение мантисс чисел и так далее).

Совмещение стадий выполнения нескольких операций на различных ступенях конвейера приводит к тому, что реализация следующей операции начинается до окончания предыдущей. Это значительно увеличивает быстродействие операционного блока.

Другой способ сокращения длительности выполнения многотактных операций – использование эффективных алгоритмов. При использовании таких алгоритмов сочетается использование быстродействующих блоков, одновременно анализа нескольких разрядов операндов и реализация конвейерного метода обработки.

Наиболее новый способ увеличения быстродействия всех блоков процессора ЭВМ – введение векторных операций – операций над упорядоченными массивами данных (в суперЭВМ векторные операции появились давно, в связи с чем в составе процессоров появилась специализация устройств по типам операндов – скалярные и векторные). Например, в современных процессорах появились регистровая память и средства обработки двух типов: векторные и скалярные.

К векторным средствам обработки относятся:

¨ один или несколько арифметических конвейеров для обработки элементов векторов;

¨ векторные регистры для хранения векторной информации.

Векторные средства обработки данных позволяют увеличить производительность ЭВМ в несколько раз.

6.Вопросы:

1. Определение АЛУ. Операции, выполняемые в АЛУ.

2. Что включает обобщённая структурная схема АЛУ?

3. Классификация АЛУ.

4. Методы повышения быстродействия АЛУ.

Тема 15:

"Запоминающие устройства"

Содержание:

1. Классификация
2. Цифровые запоминающие устройства
3. Наиболее распространённые в настоящее время ЗУ
4. Переносные накопители данных
5. Вопросы

Запоминающее устройство — носитель информации, предназначенный для записи и хранения данных. В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям.