Лекция 14. Архитектурные особенности вычислительных систем
Архитектурные принципы Фон Неймана
Традиционно архитектура Фон Неймана имеет четыре основные характеристики:
Единое вычислительное устройство, включающее процессор, средства передачи информации и память;
Линейную структуру адресации памяти, включающую слова фиксированной длины (формат команд представляется байтами, сложные команды — несколько байт);
Низкий уровень машинного языка (команды процессора выполняют простые операции, т.е. сложные процедуры выполняются последовательно);
Централизованное последовательное управление (последовательно читаются команды, последовательно выполняются операции).
В гарвардской архитектуре память данных и память команд разделены, т.е. процессор читает команды из памяти команд по шине команд и читает данные из памяти данных по шине данных. Между ними (шинами) может быть связь через мультиплексор.
Как в традиционной, так и гарвардской структуре существует принципиальное явление, ограничивающее производительность процессора — канал связи. Если увеличивать быстродействие процессора, то скорость выполнения начинает ограничиваться задержкой в канале. Эта величина конечна, поэтому ее практически не преодолеть. Если увеличить число процессоров работающих параллельно с общей памятью, то при реальных характеристиках увеличение производительности, возможно, не более чем в 3…4 раза с большим числом процессоров. Основная причина падения производительности на один процессор (снижение эффективности) в мультипроцессорных системах — сама архитектура вычислителя, предусматривающая общую память и последовательный к ней доступ. Поэтому разрабатываются варианты увеличения производительности с применением параллельных процессоров.
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!