Διασωλήνωση - Pipelining

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Διασωλήνωση - Pipelining"

Transcript

1 Διασωλήνωση - Pipelining Pedo Tancoso Appendix A (και διαφάνειες από Pof. David Culle, Bekeley) Βιοµηχανία Αυτοκινήτων 1

2 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων Βιοµηχανία Αυτοκινήτων 2

3 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων Βιοµηχανία Αυτοκινήτων 1 3

4 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων 2 1 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων

5 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων Βιοµηχανία Αυτοκινήτων

6 Ας πλύνουµε τα ρούχα! Σειριακή Μεθόδος 6 PM Midnight Time T a s k O d e n n A B C D Sequential laundy takes 6 hous fo 4 loads If they leaned pipelining, how long would laundy take? Χρησιµοποιώντας Διασωλήνωση... 6 PM Midnight Time T a s k O d e A B C D n Pipelined laundy takes 3.5 hous fo 4 loads 6

7 T a s k O d e Μάθαµε ότι... A B C D 6 PM Time n Pipelining doesn t help latency (χρόνος αναµονής) of single task, it helps thoughput (ρυθµοαπόδοση) of entie wokload n Pipeline ate limited by slowest pipeline stage n Multiple tasks opeating simultaneously n Potential speedup = Numbe pipe stages n Unbalanced lengths of pipe stages educes speedup n Time to fill pipeline and time to dain it educes speedup Διασωλήνωση Εντολών n Execute billions of instuctions, so thoughput is what mattes n What is desiable in the ISA (ΑΣΕ) fo pipelining? n Vaiable length instuctions vs. all instuctions same length? n Memoy opeands pat of any opeation vs. memoy opeands only in loads o stoes? n iste opeand (τελεστέος) many places in instuction fomat vs. egistes located in same place? 7

8 Κύκλος Εκτέλεσης Obtain instuction fom pogam stoage Instuction Fetch Instuction Decode Opeand Fetch Execute Detemine equied actions and instuction size Locate and obtain opeand data Compute esult value o status Result Stoe Next Instuction Deposit esults in stoage fo late use Detemine successo instuction Στάδια Διασωλήνωσης του DLX (1) 1. Instuction Fetch (IF) 2. Instuction Decode / iste Fetch (ID) 3. Execution / Effective Addess (EX) 4. Memoy Access / Banch Completion (MEM) 5. Wite-back (WB) (go to 1!) 8

9 Στάδια Διασωλήνωσης του DLX (2) 1. Instuction Fetch (IF) IR! Mem[PC] NPC! PC+4 2. Instuction Decode / iste Fetch (ID) A! s[ir6..10] B! s[ir11..15] Imm! ((IR16)^16##IR16..31) 3. Execution / Effective Addess (EX) Mem ef: output! A+Imm -eg (op): output! A op B -imm ( op): output! A op Imm Banch: output! NPC+Imm cond! (A op 0) Στάδια Διασωλήνωσης του DLX (3) 4. Memoy Access / Banch Completion (MEM) Mem access: LMD! Mem[ output] Mem[ output]! B Banch: if (cond) PC! output else PC! NPC 5. Wite-back (WB) -eg inst: s[ir16..20]! output -imm inst: s[ir11..15]! output Load inst: s[ir11..15]! LMD (go to 1!) 9

10 Διασωλήνωση του DLX Cycle numbe 1 Instuction I IF Instuction I+1 Instuction I+2 Instuction I+3 Instuction I+4 DLX Pipeline Cycle numbe 1 2 Instuction I IF ID Instuction I+1 IF Instuction I+2 Instuction I+3 Instuction I+4 10

11 DLX Pipeline Cycle numbe Instuction I IF ID EX Instuction I+1 IF ID Instuction I+2 IF Instuction I+3 Instuction I+4 DLX Pipeline Cycle numbe Instuction I IF ID EX MEM Instuction I+1 IF ID EX Instuction I+2 IF ID Instuction I+3 IF Instuction I+4 11

12 DLX Pipeline Cycle numbe Instuction I IF ID EX MEM WB Instuction I+1 IF ID EX MEM Instuction I+2 IF ID EX Instuction I+3 IF ID Instuction I+4 IF DLX Pipeline Cycle numbe Instuction I IF ID EX MEM WB Instuction I+1 IF ID EX MEM WB Instuction I+2 IF ID EX MEM Instuction I+3 IF ID EX Instuction I+4 IF ID 12

13 DLX Pipeline Cycle numbe Instuction I IF ID EX MEM WB Instuction I+1 IF ID EX MEM WB Instuction I+2 IF ID EX MEM WB Instuction I+3 IF ID EX MEM WB Instuction I+4 IF ID EX MEM WB Παράδειγµα: MIPS iste-iste Op Rs1 iste-immediate Rs Op Rs1 Rd immediate Banch Op taget Rd Opx Op Rs1 Rs2/Opx immediate Jump / Call 13

14 5 Βήµατα της Διόδου Δεδοµένων (Datapath) του MIPS Next PC Instuction Fetch 4 Adde Inst. Decode. Fetch Next SEQ PC RS1 Execute Add. Calc Zeo? Memoy Access MUX Wite Back Addess Memoy Inst RS2 RD File MUX MUX Data Memoy L M D MUX Imm Sign Extend WB Data 5 Βήµατα της Διόδου Δεδοµένων (Datapath) του MIPS Instuction Fetch Inst. Decode. Fetch Execute Add. Calc Memoy Access Wite Back Next PC 4 Adde Next SEQ PC RS1 Next SEQ PC Zeo? MUX Addess Memoy IF/ID RS2 File ID/EX MUX MUX EX/MEM Memoy MEM/WB MUX Datapath Imm Sign Extend RD RD RD WB Data Contol Path 14

15 5 Βήµατα της Διόδου Δεδοµένων (Datapath) του MIPS Instuction Fetch Inst. Decode. Fetch Execute Add. Calc Memoy Access Wite Back Next PC 4 Adde Next SEQ PC RS1 Next SEQ PC Zeo? MUX Addess Memoy IF/ID RS2 File ID/EX MUX MUX EX/MEM Memoy MEM/WB MUX Datapath Inst 1 2 Inst 3 Imm Sign Extend RD RD RD WB Data Contol Path Inst 1 Inst 2 Inst 1 Εκτέλεση µε Διασωλήνωση Time (clock cycles) I n s t. Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3 Cycle 4 Cycle 5 Cycle 6 Cycle 7 O d e 15

16 Όρια της Διασωλήνωσης n Hazads (Κίνδυνοι): cicumstances that would cause incoect execution if next instuction wee launched n Stuctual hazads (κίνδυνος δοµής): Attempting to use the same hadwae to do two diffeent things at the same time n Data hazads (κίνδυνος δεδοµένων): Instuction depends on esult of pio instuction still in the pipeline n Contol hazads (κίνδυνος ελέγχου): Caused by delay between the fetching of instuctions and decisions about changes in contol flow (banches and jumps). Παράδειγµα: µια πόρτα µνήµης Time (clock cycles) Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3 Cycle 4 Cycle 5 Cycle 6 Cycle 7 I n s t. O d e Load Inst 1 Inst 2 Inst 3 Inst 4 Stuctual Hazad 16

17 Λύσεις για κίνδυνους δοµής n Defn: attempt to use same hadwae fo two diffeent things at the same time n Solution 1: Wait must detect the hazad must have mechanism to stall n Solution 2: Thow moe hadwae at the poblem Εύρεση και λύση ενός κινδύνου δοµής Time (clock cycles) Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3 Cycle 4 Cycle 5 Cycle 6 Cycle 7 I n s t. O d e Load Inst 1 Inst 2 Stall Inst 3 Bubble Bubble Bubble Bubble Bubble 17

18 Λύση των Κίνδυνων Δοµών στο σχεδιασµό Next PC 4 Adde Next SEQ PC RS1 Next SEQ PC Zeo? MUX Addess Inst Cache IF/ID RS2 File ID/EX MUX MUX EX/MEM Data Cache MEM/WB MUX Datapath Imm Sign Extend RD RD RD WB Data Contol Path Σηµασία του ΑΣΕ στην λύση των Κινδύνων Δοµής n Simple to detemine the sequence of esouces used by an instuction n opcode tells it all n Unifomity in the esouce usage n Compae MIPS to IA32? n MIPS appoach => all instuctions flow though same 5-stage pipeling 18

19 Κίνδυνοι Δεδοµένων Time (clock cycles) IF ID/RF EX MEM WB I n s t. add 1,2,3 sub 4,1,3 O d e and 6,1,7 o 8,1,9 xo 10,1,11 Τρεις Είδους Κίνδυνοι Δεδοµένων n Read Afte Wite (RAW) (Διάβασµα µετά από γράψιµο) Inst J ties to ead opeand befoe Inst I wites it I: add 1,2,3 J: sub 4,1,3 Caused by a Data Dependence (εξάρτηση δεδοµένων). This hazad esults fom an actual need fo communication. 19

20 n Τρεις Είδους Κίνδυνοι Δεδοµένων Wite Afte Read (WAR) (Γράψιµο µετά από διάβασµα) Inst J wites opeand befoe Inst I eads it n n n I: sub 4,1,3 J: add 1,2,3 K: mul 6,1,7 Called an anti-dependence by compile wites. This esults fom euse of the name 1. Can it happen in the MIPS 5 stage pipeline? Can t happen in MIPS 5 stage pipeline because: n All instuctions take 5 stages, and n Reads ae always in stage 2, and n Wites ae always in stage 5 Τρεις Είδους Κίνδυνοι Δεδοµένων n n n n n Wite Afte Wite (WAW) (Γράψιµο µετά από γράψιµο) Inst J wites opeand befoe Inst I wites it. I: sub 1,4,3 J: add 1,2,3 K: mul 6,1,7 Called an output dependence (εξάρτηση εξόδου) by compile wites. This also esults fom the euse of name 1. Can it happen in the MIPS 5 stage pipeline? Can t happen in MIPS 5 stage pipeline because: n All instuctions take 5 stages, and n Wites ae always in stage 5 Will see WAR and WAW in late moe complicated pipes 20

21 I n s t. O d e Μεταβίβαση (Fowading) για αποφυγή Κινδύνου Δεδοµένων add 1,2,3 sub 4,1,3 and 6,1,7 o 8,1,9 Time (clock cycles) xo 10,1,11 Αλλαγές στο υλικό για Fowading NextPC istes ID/EX mux mux EX/MEM Data Memoy MEM/WR Immediate mux 21

22 Κίνδυνοι Δεδοµένων και µε Fowading Time (clock cycles) I n s t. lw 1, 0(2) sub 4,1,6 O d e and 6,1,7 o 8,1,9 Λήξη του κινδύνου της εντολής φόρτωσης n Adding hadwae?... not n Detection? n Compilation techniques? n What is the cost of load delays? 22

23 I n s t. O d e Λήξη του κινδύνου της εντολής φόρτωσης Time (clock cycles) lw 1, 0(2) sub 4,1,6 and 6,1,7 o 8,1,9 Bubble Bubble Bubble How is this diffeent fom the instuction issue stall? Χρονοδροµολόγηση Λογισµικού για αποφυγή κίνδυνου δεδοµένων Softwae Scheduling to Avoid Load Hazads Ty poducing fast code fo a = b + c; d = e f; assuming a, b, c, d,e, and f in memoy. Slow code: LW Rb,b STALL LW Rc,c ADD Ra,Rb,Rc SW a,ra STALL LW Re,e LW Rf,f SUB Rd,Re,Rf SW d,rd Fast code: LW Rb,b LW Rc,c LW Re,e ADD Ra,Rb,Rc LW Rf,f SW a,ra SUB Rd,Re,Rf SW d,rd 23

24 Σχέση µε τη ΕΣΑ n What is exposed about this oganizational hazad in the instuction set? n k cycle delay? n bad, CPI is not pat of ISA n k instuction slot delay n load should not be followed by use of the value in the next k instuctions n Nothing, but code can educe un-time delays n MIPS did the tansfomation in the assemble Κίνδυνος Ελέγχου από εντολές διακλάδωσης (Banches) => Thee Stage Stall 10: beq 1,3,36 14: and 2,3,5 18: o 6,1,7 22: add 8,1,9 36: xo 10,1,11 24

25 Παράδειγµα: Banch Stall Impact n If 30% banch, Stall 3 cycles significant (CPI=?) n Two pat solution: n Detemine banch taken o not soone, AND n Compute taken banch addess ealie n MIPS banch tests if egiste = 0 o 0 n MIPS Solution: n Move Zeo test to ID/RF stage n Adde to calculate new PC in ID/RF stage n 1 clock cycle penalty fo banch vesus 3 Διασωλήνωση της διόδου δεδοµένων του MIPS Next PC Instuction Fetch 4 Adde Inst. Decode. Fetch Next SEQ PC Adde RS1 MUX Zeo? Execute Add. Calc Memoy Access Wite Back Addess Memoy IF/ID RS2 File ID/EX MUX EX/MEM Data Memoy MEM/WB MUX Imm Sign Extend RD RD RD WB Data Data stationay contol local decode fo each instuction phase / pipeline stage 25

26 Τέσσερις Επιλογές για Κίνδυνους Ελέγχου #1: Stall until banch diection is clea #2: Pedict Banch Not Taken n Execute successo instuctions in sequence n Squash instuctions in pipeline if banch actually taken n Advantage of late pipeline state update n 47% MIPS banches not taken on aveage (CPI=?) n PC+4 aleady calculated, so use it to get next instuction #3: Pedict Banch Taken n 53% MIPS banches taken on aveage n But haven t calculated banch taget addess in MIPS n MIPS still incus 1 cycle banch penalty n Othe machines: banch taget known befoe outcome Τέσσερις Επιλογές για Κίνδυνους Ελέγχου #4: Delayed Banch n Define banch to take place AFTER a following instuction banch instuction sequential successo 1 sequential successo 2... sequential successo n... banch taget if taken Banch delay of length n n n 1 slot delay allows pope decision and banch taget addess in 5 stage pipeline MIPS uses this 26

27 Καθυστερηµένη Εντολή Διακλάδωσης (Delayed Banch) n n n Whee to get instuctions to fill banch delay slot? n Befoe banch instuction n Fom the taget addess: only valuable when banch taken n Fom fall though: only valuable when banch not taken n Canceling banches allow moe slots to be filled Compile effectiveness fo single banch delay slot: n Fills about 60% of banch delay slots n About 80% of instuctions executed in banch delay slots useful in computation n About 50% (60% x 80%) of slots usefully filled Delayed Banch downside: 7-8 stage pipelines, multiple instuctions issued pe clock (supescala) Καθυστερηµένη Εντολή Διακλάδωσης (Delayed Banch) 27

28 Recall: Speed Up συνάρτηση για διασωλήνωση CPI pipelined = Ideal CPI + Aveage Stall cycles pe Inst Ideal CPI Pipeline depth Speedup = Ideal CPI + Pipeline stall CPI Cycle Time Cycle Time unpipelined pipelined Fo simple RISC pipeline, CPI = 1: Pipeline depth Speedup = 1 + Pipeline stall CPI Cycle Time Cycle Time unpipelined pipelined Παράδειγµα: Αξιολόγηση της Διαφορετικής Υλοποίησης της Εντολής Διακλάδωσης Pipeline speedup = Pipeline depth 1 +Banch fequency Banch penalty Assume: Conditional & Unconditional = 14%, 65% change PC Scheduling Banch CPI speedup v. scheme penalty stall Stall pipeline Pedict taken Pedict not taken Delayed banch

29 Άλλες Δυσκολίες... n Χρόνος αναµονής της κρυφής µνήµης n Διακοπές και Εξαιρέσεις (Inteupts and Exceptions) n ΑΣΕ (π.χ. ADD3 42(R1),56(R1)+,@(R1)) n Λειτουργίες Πολύ-κύκλων (Multicycle Opeations) Σχέση µεταξύ Κρυφής Μνήµης και Διασωλήνωσης Memoy I-$ D-$ Next PC Addess 4 Adde Memoy IF/ID Next SEQ PC Adde RS1 RS2 Imm MUX Zeo? File Sign Extend ID/EX MUX EX/MEM Data Memoy MEM/WB MUX WB Data RD RD RD 29

30 Λειτουργίες Πολύ-κύκλων Λειτουργίες Πολύ-κύκλων 30

31 31 Παράδειγµα: MIPS R4000 Στάδια (8): IF IS RF EX DF DS TC - WB Άλλα Παραδείγµατα n PowePC G4 (4): n PowePC G4e (7): n Pentium 4 (20): FETCH DECODE / DISPATCH EXECUTE COMPLETE / WRITE-BACK FETCH FETCH DECODE / DISP ISSUE EXE COMPL WRITE - BACK T C N I P T C N I P T C F T C F D R I V E A & R A & R A & R Q S C H E S C H E S C H E D I S P D I S P R E G R E G E X E F L A G S B R A N D R I V E

Βιοµηχανία Αυτοκινήτων

Βιοµηχανία Αυτοκινήτων ιασωλήνωση - Pipelining Pedo Tancoso H&P Appendix A Βιοµηχανία Αυτοκινήτων 2 1 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων 3 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων 4 2 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων 5 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων 1 6 3 Βιοµηχανία Αυτοκινήτων

Διαβάστε περισσότερα

Επανάληψη Σύστημα Διασωλήνωσης (Pipelining) Κεφάλαιο 4 - Σύστημα ιασωλήνωσης

Επανάληψη Σύστημα Διασωλήνωσης (Pipelining) Κεφάλαιο 4 - Σύστημα ιασωλήνωσης Επανάληψη Σύστημα Διασωλήνωσης (Pipelining) 1 ιασωλήνωση 2 Pipelining Παραλληλισμός + Pipelining 3 Χρόνος Εκτέλεσης = I x CPI x Cycle Time Με ή χωρις pipeline το Ι είναι το ίδιο όπως και τo CPI = 1. Το

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφ. 4: O επεξεργαστής Σύστημα Διασωλήνωσης (Pipelining)

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφ. 4: O επεξεργαστής Σύστημα Διασωλήνωσης (Pipelining) ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφ. 4: O επεξεργαστής Σύστημα Διασωλήνωσης (Pipelining) 1 ιασωλήνωση 2 Διασωλήνωση και Παραλληλισμός (Parallelism) Διασωλήνωση (Pipelining):

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή. Σύνοψη βασικών εννοιών, 5-stage pipeline, επεκτάσεις για λειτουργίες πολλαπλών κύκλων

Εισαγωγή. Σύνοψη βασικών εννοιών, 5-stage pipeline, επεκτάσεις για λειτουργίες πολλαπλών κύκλων Εισαγωγή Σύνοψη βασικών εννοιών, 5-stage pipeline, επεκτάσεις για λειτουργίες πολλαπλών κύκλων 1 Παράγοντες που επηρεάζουν την επίδοση της CPU CPU time = Seconds = Instructions Cycles Seconds --------------

Διαβάστε περισσότερα

Application Operating System. Datapath & Control/Memory. Digital Design Circuit Design. Layout

Application Operating System. Datapath & Control/Memory. Digital Design Circuit Design. Layout Application Operating System Λογισμικό Oργάνωση Μικρο- Αρχιτεκτονική Compiler Firmware Instr. Set Proc. I/O system Datapath & Control/Memory Digital Design Circuit Design Layout Instruction Set Architecture

Διαβάστε περισσότερα

ΗΥ425 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. Προχωρημένες Τεχνικές Pipelining. Ιάκωβος Μαυροειδής

ΗΥ425 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. Προχωρημένες Τεχνικές Pipelining. Ιάκωβος Μαυροειδής ΗΥ425 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Προχωρημένες Τεχνικές Pipelining. Ιάκωβος Μαυροειδής WB Data Imm Επεξεργαστής DLX Instruction Fetch Instr. Decode Reg. Fetch Execute Addr. Calc Memory Access Write Back

Διαβάστε περισσότερα

30 min κάθε «φάση» Pipeline: Ένα παράδειγµα από.τη καθηµερινή ζωή. 1. Πλυντήριο. 2. Στεγνωτήριο. 3. ίπλωµα. 4. αποθήκευση. προσέγγιση για 4.

30 min κάθε «φάση» Pipeline: Ένα παράδειγµα από.τη καθηµερινή ζωή. 1. Πλυντήριο. 2. Στεγνωτήριο. 3. ίπλωµα. 4. αποθήκευση. προσέγγιση για 4. Pipeline: Ένα παράδειγµα από.τη καθηµερινή ζωή Time 6 PM 7 8 9 10 11 12 1 2 AM 1. Πλυντήριο 2. Στεγνωτήριο 3. ίπλωµα 4. αποθήκευση Task order A B C D Σειριακή προσέγγιση για 4 φορτία =8h 30 min κάθε «φάση»

Διαβάστε περισσότερα

Chapter 6 Αύξηση της απόδοσης με διοχέτευση (pipeline)

Chapter 6 Αύξηση της απόδοσης με διοχέτευση (pipeline) Chapter 6 Αύξηση της απόδοσης με διοχέτευση (pipeline) Διαφάνειες διδασκαλίας από το πρωτότυπο αγγλικό βιβλίο (4 η έκδοση), μετάφραση: Καθ. Εφαρμογών Νικόλαος Πετράκης, Τμήματος Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Διαβάστε περισσότερα

CS425 Computer Systems Architecture

CS425 Computer Systems Architecture CS425 Computer Systems Architecture Fall 2017 Dynamic Instruction Scheduling: Scoreboard CS425 - Vassilis Papaefstathiou 1 DLX Processor Instruction Fetch Instr. Decode Reg. Fetch Execute Addr. Calc Memory

Διαβάστε περισσότερα

Pipeline: Ένα παράδειγμα από.τη καθημερινή ζωή. 30 min κάθε «φάση»

Pipeline: Ένα παράδειγμα από.τη καθημερινή ζωή. 30 min κάθε «φάση» Pipeline: Ένα παράδειγμα από.τη καθημερινή ζωή 1. Πλυντήριο 2. Στεγνωτήριο 3. Δίπλωμα 4. αποθήκευση Σειριακή προσέγγιση για 4 φορτία = 8h 30 min κάθε «φάση» Pipelined προσέγγιση για 4 φορτία = 3.5h Το

Διαβάστε περισσότερα

Pipeline: Ένα παράδειγµα από.τη καθηµερινή ζωή. 30 min κάθε «φάση»

Pipeline: Ένα παράδειγµα από.τη καθηµερινή ζωή. 30 min κάθε «φάση» Pipeline: Ένα παράδειγµα από.τη καθηµερινή ζωή 1. Πλυντήριο 2. Στεγνωτήριο 3. ίπλωµα 4. αποθήκευση Time Task order A B C D 6 PM 7 8 9 10 11 12 1 2 AM Σειριακή προσέγγιση για 4 φορτία =8h 30 min κάθε «φάση»

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΥΞΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ I

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΥΞΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ I ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΥΞΗΣΗΣ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ I MIPS Η MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) είναι μία αρχιτεκτονική συνόλου εντολών (ISA) γλώσσας μηχανής που αναπτύχθηκε από την εταιρεία

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 6ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση με διοχέτευση

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 6ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση με διοχέτευση ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 6ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση με διοχέτευση Αρης Ευθυμίου Απόδοση απλής υλοποίησης Υλοποίηση ενός κύκλου είναι πολύ αργή κάθε κύκλος είναι τόσο μεγάλος όσο χρειάζεται

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός. Ενότητα 6 - Σύστημα Διασωλήνωσης. Π. Ευριπίδου (2007)

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός. Ενότητα 6 - Σύστημα Διασωλήνωσης. Π. Ευριπίδου (2007) ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Ενότητα 6 Σύστημα Διασωλήνωσης Π. Ευριπίδου (2007) 1 Ταυτοχρονισμός ή Συνδρομή Λειτουργία (Concurrency) Παράλληλη Επεξεργασία (Parallelism) Replicated

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 4ο μάθημα: Διοχέτευση (Pipelining), μέρος 2 ο κίνδυνοι ελέγχου, υλοποίηση, διακοπές, εργασίες πολλών κύκλων Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες

Διαβάστε περισσότερα

Pipelined Datapath, Hazards and Forwarding

Pipelined Datapath, Hazards and Forwarding Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης Pipelined Datapath, Hazards and Forwarding Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

και η µονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδοµένων (datapath) Εντολές διακλάδωσης (branch beq, bne) I Type Σχεδίαση datapath

και η µονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδοµένων (datapath) Εντολές διακλάδωσης (branch beq, bne) I Type Σχεδίαση datapath O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδοµένων (path) και η µονάδα ελέγχου (control) Σχεδίαση path 4 κατηγορίες εντολών: Αριθµητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη µνήµη (lw, sw) I

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4: Pipelining 75

Κεφάλαιο 4: Pipelining 75 Κεφάλαιο 4: Pipelining 75 4. Pipelining Το pipelining (στα ελληνικά ορισμένες φορές καλείται σωλήνωση αλλά θα αποφύγουμε τη χρήση αυτού του όρου εδώ) είναι η λειτουργία κατά την οποία η εκτέλεση μιας διαδικασίας

Διαβάστε περισσότερα

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control)

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) 4 κατηγορίες εντολών: Σχεδίαση datapath Αριθμητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη μνήμη (lw,

Διαβάστε περισσότερα

Τέτοιες λειτουργίες γίνονται διαμέσου του

Τέτοιες λειτουργίες γίνονται διαμέσου του Για κάθε εντολή υπάρχουν δυο βήματα που πρέπει να γίνουν: Προσκόμιση της εντολής (fetch) από τη θέση που δείχνει ο PC Ανάγνωση των περιεχομένων ενός ή δύο καταχωρητών Τέτοιες λειτουργίες γίνονται διαμέσου

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls)

Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls) ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ 1 Καθυστερήσεις και Εκκενώσεις Εντολών Οι κίνδυνοι δεδομένων (data

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Διοχέτευση

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Διοχέτευση Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Διοχέτευση Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Υπόβαθρο: Διοχέτευση (Pipelining) Βασική οργάνωση Δομικοί κίνδυνοι Κίνδυνοι δεδομένων (hazards): RAW, WAR, WAW Stall

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls) Εκκενώσεις Εντολών (Flushing)

Διάλεξη 12 Καθυστερήσεις (Stalls) Εκκενώσεις Εντολών (Flushing) ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 2 Καθυστερήσεις (Stalls) Εκκενώσεις Εντολών (Flushing) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Καθυστερήσεις και Εκκενώσεις Εντολών

Διαβάστε περισσότερα

ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 13. Διακλαδώσεις. Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών. Διάλεξη 13. Διακλαδώσεις. Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 13 Διακλαδώσεις Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Η μέχρι τώρα μικρο-αρχιτεκτονική (Eντολές Διακλάδωσης) Η μικρο-αρχιτεκτονική

Διαβάστε περισσότερα

Δυναμική Δρομολόγηση Εντολών (Dynamic Scheduling)

Δυναμική Δρομολόγηση Εντολών (Dynamic Scheduling) Δυναμική Δρομολόγηση Εντολών (Dynamic Scheduling) Απόδοση pipeline Pipeline CPI = Ideal pipeline CPI + Structural Stalls + Data Hazard Stalls + Control Stalls Ideal pipeline CPI: μέτρο της μέγιστης απόδοσης

Διαβάστε περισσότερα

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control)

O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) O επεξεργαστής: Η δίοδος δεδομένων (datapath) και η μονάδα ελέγχου (control) 4 κατηγορίες εντολών: Σχεδίαση datapath Αριθμητικές-λογικές εντολές (add, sub, slt κλπ) R Type Εντολές αναφοράς στη μνήμη (lw,

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Οργάνωση επεξεργαστή Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε

Διαβάστε περισσότερα

Διάλεξη 11 Προώθηση (Forwarding)

Διάλεξη 11 Προώθηση (Forwarding) ΗΥ 3 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη Προώθηση (Forwarding) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων (HY3) Η μέχρι τώρα μικρο-αρχιτεκτονική του MIPS ID/EX PCSrc Control WB

Διαβάστε περισσότερα

Instruction Execution Times

Instruction Execution Times 1 C Execution Times InThisAppendix... Introduction DL330 Execution Times DL330P Execution Times DL340 Execution Times C-2 Execution Times Introduction Data Registers This appendix contains several tables

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής. Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση

Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής. Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση Κεφάλαιο 4 Ο επεξεργαστής ιαφάνειες διδασκαλίας του πρωτότυπου βιβλίου µεταφρασµένες στα ελληνικά και εµπλουτισµένες (µετάφραση,

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 6 Βελτίωση Απόδοσης με Διασωλήνωση (Enhancing Performance with Pipelining)

Κεφάλαιο 6 Βελτίωση Απόδοσης με Διασωλήνωση (Enhancing Performance with Pipelining) Κεφάλαιο 6 Βελτίωση Απόδοσης με Διασωλήνωση (Enhancing Performance with Pipelining) 1 Διασωλήνωση (Pipelining) Διασωληνώση: επικαλυπτόμενη εκτέλεση πολλαπλών εντολών σε ένα κύκλο του ρολογιού, όπως σε

Διαβάστε περισσότερα

Τελική Εξέταση, Απαντήσεις/Λύσεις

Τελική Εξέταση, Απαντήσεις/Λύσεις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) HMΜY 212 Οργάνωση Η/Υ και Μικροεπεξεργαστές Εαρινό Εξάμηνο, 2007 Τελική Εξέταση, Απαντήσεις/Λύσεις Άσκηση 1: Assembly για

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 8ο μάθημα: Παραλληλία επιπέδου εντολής

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 8ο μάθημα: Παραλληλία επιπέδου εντολής ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 8ο μάθημα: Παραλληλία επιπέδου εντολής Αρης Ευθυμίου Ταχύτερη εκτέλεση Με τις τεχνικές που είδαμε στα προηγούμενα μαθήματα μπορούμε να εκτελέσουμε (με επικάλυψη) περίπου 1 εντολή

Διαβάστε περισσότερα

Multi Cycle Datapath. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης

Multi Cycle Datapath. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: 2014-2015 Νεκ. Κοζύρης nkoziris@cslab.ece.ntua.gr Multi Cycle Datapath http://www.cslab.ece.ntua.gr/courses/comparch/ Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

Υπερβαθμωτή (superscalar) Οργάνωση Υπολογιστών

Υπερβαθμωτή (superscalar) Οργάνωση Υπολογιστών Υπερβαθμωτή (superscalar) Οργάνωση Υπολογιστών 1 Περιορισμοί των βαθμωτών αρχιτεκτονικών Μέγιστο throughput: 1 εντολή/κύκλο ρολογιού (IPC 1) Υποχρεωτική ροή όλων των (διαφορετικών) τύπων εντολών μέσα από

Διαβάστε περισσότερα

Single Cycle Datapath. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης

Single Cycle Datapath. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: 2014-2015 Νεκ. Κοζύρης nkoziris@cslab.ece.ntua.gr Single Cycle Datapath http://www.cslab.ece.ntua.gr/courses/comparch/ Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy. Chapter 5. Ο επεξεργαστής: διαδρομή δεδομένων και μονάδα ελέγχου

Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy. Chapter 5. Ο επεξεργαστής: διαδρομή δεδομένων και μονάδα ελέγχου Η διασύνδεση Υλικού και λογισμικού David A. Patterson και John L. Hennessy Chapter 5 Ο επεξεργαστής: διαδρομή δεδομένων και μονάδα ελέγχου Ενδέκατη (11 η ) δίωρη διάλεξη. Διαφάνειες διδασκαλίας από το

Διαβάστε περισσότερα

Οι τέσσερις αρχές για τον σχεδιασμό του συνόλου εντολών μιας μηχανής είναι:

Οι τέσσερις αρχές για τον σχεδιασμό του συνόλου εντολών μιας μηχανής είναι: More material! Οι τέσσερις αρχές για τον σχεδιασμό του συνόλου εντολών μιας μηχανής είναι: 1. Η απλότητα στη σχεδίαση οφείλεται στη κανονικοποίηση. Πολλά χαρακτηριστικά των εντολών της μηχανης MIPS οφείλονται

Διαβάστε περισσότερα

Περιορισμοί των βαθμωτών αρχιτεκτονικών

Περιορισμοί των βαθμωτών αρχιτεκτονικών Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. Περιορισμοί

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Αρχιτεκτονικό σύνολο εντολών Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

Θέµατα Φεβρουαρίου

Θέµατα Φεβρουαρίου Θέµατα Φεβρουαρίου 2-2 cslab@ntua 2- Θέµα ο (3%): Έστω η παρακάτω ακολουθία εντολών που χρησιµοποιείται για την αντιγραφ από µια θέση µνµης σε µια άλλη (memory-to-memory copy): lw $2, ($) sw $2, 2($) i)

Διαβάστε περισσότερα

Κάθε functional unit χρησιμοποιείται μια φορά σε κάθε κύκλο: ανάγκη για πολλαπλό hardware = κόστος υλοποίησης!

Κάθε functional unit χρησιμοποιείται μια φορά σε κάθε κύκλο: ανάγκη για πολλαπλό hardware = κόστος υλοποίησης! Single-cyle υλοποίηση: Διάρκεια κύκλου ίση με τη μεγαλύτερη εντολή-worst case delay (εδώ η lw) = χαμηλή απόδοση! Αντιβαίνει με αρχή: Κάνε την πιο απλή περίπτωση γρήγορη (ίσως και εις βάρος των πιο «σύνθετων»

Διαβάστε περισσότερα

Υλοποίηση Mικροεπεξεργαστή MIPS -16

Υλοποίηση Mικροεπεξεργαστή MIPS -16 Υλοποίηση Mικροεπεξεργαστή MIPS -16 Διάδρομος Δεδομένων και Μονάδα Ελέγχου 1 Περίληψη Μνήμη RAM Εκτέλεση εντολών με πολλαπλούς κύκλους Σχεδιασμός Διαδρόμου Δεδομένων (Data Path) Καταχωρητής Εντολών (Instruction

Διαβάστε περισσότερα

HOMEWORK 4 = G. In order to plot the stress versus the stretch we define a normalized stretch:

HOMEWORK 4 = G. In order to plot the stress versus the stretch we define a normalized stretch: HOMEWORK 4 Problem a For the fast loading case, we want to derive the relationship between P zz and λ z. We know that the nominal stress is expressed as: P zz = ψ λ z where λ z = λ λ z. Therefore, applying

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΔΕΥΤΕΡΗ ΠΡΟΟΔΟΣ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΤΟΥΣ Η/Y (ΗΥ232)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΔΕΥΤΕΡΗ ΠΡΟΟΔΟΣ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΤΟΥΣ Η/Y (ΗΥ232) ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ ΔΕΥΤΕΡΗ ΠΡΟΟΔΟΣ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΤΟΥΣ Η/Y (ΗΥ232) Δευτέρα, 3 Νοεμβρίου 25 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ 3 ΛΕΠΤΑ Για πλήρη

Διαβάστε περισσότερα

1.1 ΑΣΚΗΣΗ ΛΥΣΗ 2.1 ΑΣΚΗΣΗ ΛΥΣΗ 3.1 ΑΣΚΗΣΗ

1.1 ΑΣΚΗΣΗ ΛΥΣΗ 2.1 ΑΣΚΗΣΗ ΛΥΣΗ 3.1 ΑΣΚΗΣΗ 1.1 ΑΣΚΗΣΗ i) Έστω ότι οι εντολές κινητής υποδιαστολής ευθύνονται για το 25% του χρόνου εκτέλεσης ενός προγράµµατος σε ένα µηχάνηµα. Προτείνεται να βελτιωθεί το υλικό που σχετίζεται µε αριθµούς κινητής

Διαβάστε περισσότερα

Block Ciphers Modes. Ramki Thurimella

Block Ciphers Modes. Ramki Thurimella Block Ciphers Modes Ramki Thurimella Only Encryption I.e. messages could be modified Should not assume that nonsensical messages do no harm Always must be combined with authentication 2 Padding Must be

Διαβάστε περισσότερα

Phys460.nb Solution for the t-dependent Schrodinger s equation How did we find the solution? (not required)

Phys460.nb Solution for the t-dependent Schrodinger s equation How did we find the solution? (not required) Phys460.nb 81 ψ n (t) is still the (same) eigenstate of H But for tdependent H. The answer is NO. 5.5.5. Solution for the tdependent Schrodinger s equation If we assume that at time t 0, the electron starts

Διαβάστε περισσότερα

Υπερβαθμωτή (superscalar) Οργάνωση Υπολογιστών

Υπερβαθμωτή (superscalar) Οργάνωση Υπολογιστών Υπερβαθμωτή (superscalar) Οργάνωση Υπολογιστών 1 Περιορισμοί των βαθμωτών αρχιτεκτονικών Μέγιστο throughput: 1 εντολή/κύκλο ρολογιού (IPC 1) Υποχρεωτική ροή όλων των (διαφορετικών) τύπων εντολών μέσα από

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός. Κεφ. 4: Ο επεξεργαστής 1. Διάδρομος δεδομένων και μονάδα ελέγχου 2.

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός. Κεφ. 4: Ο επεξεργαστής 1. Διάδρομος δεδομένων και μονάδα ελέγχου 2. ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφ. 4: Ο επεξεργαστής 1. Διάδρομος δεδομένων και μονάδα ελέγχου 2. Pipelining (Αν υπάρχει χρόνος) Θα ξαναπάμε πίσω στο Κεφ.3αργότερα. ΕΠΛ 221--

Διαβάστε περισσότερα

Matrix Hartree-Fock Equations for a Closed Shell System

Matrix Hartree-Fock Equations for a Closed Shell System atix Hatee-Fock Equations fo a Closed Shell System A single deteminant wavefunction fo a system containing an even numbe of electon N) consists of N/ spatial obitals, each occupied with an α & β spin has

Διαβάστε περισσότερα

Εντολές Διακλάδωσης. #bubbles ~= pipeline depth X loop length. Next fetch started. Fetch. I-cache. Fetch Buffer. Decode. Issue Buffer.

Εντολές Διακλάδωσης. #bubbles ~= pipeline depth X loop length. Next fetch started. Fetch. I-cache. Fetch Buffer. Decode. Issue Buffer. Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. Εντολές

Διαβάστε περισσότερα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ www.cslab.ece.ntua.gr ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής

Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής Κεφάλαιο 4 Ο επεξεργαστής Εισαγωγή Παράγοντες απόδοσης της CPU Πλήθος εντολών Καθορίζεται από την αρχιτεκτονική συνόλου εντολών και το μεταγλωττιστή CPI και Χρόνος κύκλου Καθορίζεται από το υλικό της CPU

Διαβάστε περισσότερα

Διοχέτευση (Pipeline)

Διοχέτευση (Pipeline) ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη Διοχέτευση (ipeline) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Θέματα Απόδοσης Αν και απλή, η υλοποίηση ενός κύκλου ρολογιού είναι

Διαβάστε περισσότερα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ε Ρ Γ ΑΣ Τ ΗΡ ΙΟ Υ ΠΟΛΟΓΙΣ Τ ΙΚΩΝ Σ Υ Σ Τ ΗΜΑΤΩΝ w w w. c s l ab.ece.ntua.gr

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα

Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα Συστήματα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα Κεφάλαιο 4: Αρχιτεκτονική των Embedded Μικροεπεξεργαστών Διδάσκων: Καθηγητής Οδυσσέας Κουφοπαύλου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών ΕΙΣΑΓΩΓΗ Παρουσιάζεται

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 5ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση ενός κύκλου

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 5ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση ενός κύκλου ΠΛΕ- 27 Μικροεπεξεργαστές 5ο μάθημα: Αρχιτεκτονική πυρήνα: υλοποίηση ενός κύκλου Αρης Ευθυμίου Δομή σύγχρονων υπολογιστών Κώδικας μηχανής Αρχιτεκτονικό συνόλο εντολών (InstrucDon Set Architecture ISA)

Διαβάστε περισσότερα

Ειζαγφγή. Σύνουη βαζικών εννοιών, 5-stage pipeline, επεκηάζεις για λειηοσργίες πολλαπλών κύκλφν

Ειζαγφγή. Σύνουη βαζικών εννοιών, 5-stage pipeline, επεκηάζεις για λειηοσργίες πολλαπλών κύκλφν Ειζαγφγή Σύνουη βαζικών εννοιών, 5-stage pipeline, επεκηάζεις για λειηοσργίες πολλαπλών κύκλφν 1 Παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηελ επίδνζε ηεο CPU CPU time = Seconds = Instructions Cycles Seconds --------------

Διαβάστε περισσότερα

Laplace s Equation in Spherical Polar Coördinates

Laplace s Equation in Spherical Polar Coördinates Laplace s Equation in Spheical Pola Coödinates C. W. David Dated: Januay 3, 001 We stat with the pimitive definitions I. x = sin θ cos φ y = sin θ sin φ z = cos θ thei inveses = x y z θ = cos 1 z = z cos1

Διαβάστε περισσότερα

Κάθε functional unit χρησιµοποιείται µια φορά σε κάθε κύκλο: ανάγκη για πολλαπλό hardware = κόστος υλοποίησης!

Κάθε functional unit χρησιµοποιείται µια φορά σε κάθε κύκλο: ανάγκη για πολλαπλό hardware = κόστος υλοποίησης! Single-cyle υλοποίηση: ιάρκεια κύκλου ίση µε τη µεγαλύτερη εντολή-worst case delay (εδώ η lw) = χαµηλή απόδοση! Αντιβαίνει µε αρχή: Κάνε την πιο απλή περίπτωση γρήγορη (ίσως και εις βάρος των πιο «σύνθετων»

Διαβάστε περισσότερα

Α. Δίνονται οι. (i) στη. πρέπει να. πιο. (ii) $a0. $s0 θα πρέπει να. αποθήκευση. αυξάνει τον. f: sub sll add sub jr. h: addi sw sw.

Α. Δίνονται οι. (i) στη. πρέπει να. πιο. (ii) $a0. $s0 θα πρέπει να. αποθήκευση. αυξάνει τον. f: sub sll add sub jr. h: addi sw sw. ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΡ ΙΟ ΥΠΟΛΟΟ ΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ www.cslab.ece.ntua. gr ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

derivation of the Laplacian from rectangular to spherical coordinates

derivation of the Laplacian from rectangular to spherical coordinates derivation of the Laplacian from rectangular to spherical coordinates swapnizzle 03-03- :5:43 We begin by recognizing the familiar conversion from rectangular to spherical coordinates (note that φ is used

Διαβάστε περισσότερα

Εγκατάσταση λογισμικού και αναβάθμιση συσκευής Device software installation and software upgrade

Εγκατάσταση λογισμικού και αναβάθμιση συσκευής Device software installation and software upgrade Για να ελέγξετε το λογισμικό που έχει τώρα η συσκευή κάντε κλικ Menu > Options > Device > About Device Versions. Στο πιο κάτω παράδειγμα η συσκευή έχει έκδοση λογισμικού 6.0.0.546 με πλατφόρμα 6.6.0.207.

Διαβάστε περισσότερα

Παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών

Παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2015-16 Παραλληλισμός σε επίπεδο εντολών (Pipelining και άλλες τεχνικές αύξησης απόδοσης) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης

Διαβάστε περισσότερα

Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής

Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 9 Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων 1 Ti είναι Αρχιτεκτονική και τι Μικροαρχιτεκτονική

Διαβάστε περισσότερα

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας

Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (Σχεδιασμός και λειτουργία μιας απλής ΚΜΕ) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης

Διαβάστε περισσότερα

Analytical Expression for Hessian

Analytical Expression for Hessian Analytical Expession fo Hessian We deive the expession of Hessian fo a binay potential the coesponding expessions wee deived in [] fo a multibody potential. In what follows, we use the convention that

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΛΕΞΗ 16: ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΝΤΟΛΩΝ

ΔΙΑΛΕΞΗ 16: ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΝΤΟΛΩΝ ΗΜΥ 312 -- ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΔΙΑΛΕΞΗ 16: ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΝΤΟΛΩΝ Διδάσκουσα: ΜΑΡΙΑ Κ. ΜΙΧΑΗΛ Επίκουρη Καθηγήτρια, ΗΜΜΥ (mmichael@ucy.ac.cy) [Προσαρμογή από Computer Architecture:

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Οργάνωση επεξεργαστή Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε

Διαβάστε περισσότερα

(Branch Prediction Mechanisms)

(Branch Prediction Mechanisms) Μέθοδοι Πρόβλεψης Διακλαδώσεων (Branch Prediction Mechanisms) 1 Εντολές Διακλάδωσης Περίπου 20% των εντολών είναι εντολές διακλάδωσης Πολλά στάδια μεταξύ υπολογισμού του επόμενου PC και εκτέλεσης του branch

Διαβάστε περισσότερα

ΗΥ425 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. Static Scheduling. Βασίλης Παπαευσταθίου Ιάκωβος Μαυροειδής

ΗΥ425 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. Static Scheduling. Βασίλης Παπαευσταθίου Ιάκωβος Μαυροειδής ΗΥ425 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Static Scheduling Βασίλης Παπαευσταθίου Ιάκωβος Μαυροειδής Τεχνικές ελάττωσης stalls. CPI = Ideal CPI + Structural stalls + RAW stalls + WAR stalls + WAW stalls + Control

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Οργάνωση επεξεργαστή Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε

Διαβάστε περισσότερα

Μέθοδοι Πρόβλεψης Διακλαδώσεων (Branch Prediction Mechanisms)

Μέθοδοι Πρόβλεψης Διακλαδώσεων (Branch Prediction Mechanisms) Μέθοδοι Πρόβλεψης Διακλαδώσεων (Branch Prediction Mechanisms) 1 Εντολές Διακλάδωσης Περίπου 20% των εντολών είναι εντολές διακλάδωσης Πολλά στάδια μεταξύ υπολογισμού του επόμενου PC και εκτέλεσης του branch

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 6: Διασωλήνωση Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών http://arch.icte.uowm.gr/mdasyg

Διαβάστε περισσότερα

Υπερβαθµωτή Οργάνωση Υπολογιστών

Υπερβαθµωτή Οργάνωση Υπολογιστών Υπερβαθµωτή Οργάνωση Υπολογιστών Από τις βαθµωτές στις υπερβαθµωτές αρχιτεκτονικές αγωγού Τα όρια του Παραλληλισµού σε επίπεδο εντολών (Instruction Level Parallelism - ILP) Weiss and Smith [1984] Sohi

Διαβάστε περισσότερα

Example 1: THE ELECTRIC DIPOLE

Example 1: THE ELECTRIC DIPOLE Example 1: THE ELECTRIC DIPOLE 1 The Electic Dipole: z + P + θ d _ Φ = Q 4πε + Q = Q 4πε 4πε 1 + 1 2 The Electic Dipole: d + _ z + Law of Cosines: θ A B α C A 2 = B 2 + C 2 2ABcosα P ± = 2 ( + d ) 2 2

Διαβάστε περισσότερα

Section 8.3 Trigonometric Equations

Section 8.3 Trigonometric Equations 99 Section 8. Trigonometric Equations Objective 1: Solve Equations Involving One Trigonometric Function. In this section and the next, we will exple how to solving equations involving trigonometric functions.

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 6: Διασωλήνωση Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών http://arch.icte.uowm.gr/mdasyg

Διαβάστε περισσότερα

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 19/5/2007

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ CYPRUS COMPUTER SOCIETY ΠΑΓΚΥΠΡΙΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ 19/5/2007 Οδηγίες: Να απαντηθούν όλες οι ερωτήσεις. Αν κάπου κάνετε κάποιες υποθέσεις να αναφερθούν στη σχετική ερώτηση. Όλα τα αρχεία που αναφέρονται στα προβλήματα βρίσκονται στον ίδιο φάκελο με το εκτελέσιμο

Διαβάστε περισσότερα

Potential Dividers. 46 minutes. 46 marks. Page 1 of 11

Potential Dividers. 46 minutes. 46 marks. Page 1 of 11 Potential Dividers 46 minutes 46 marks Page 1 of 11 Q1. In the circuit shown in the figure below, the battery, of negligible internal resistance, has an emf of 30 V. The pd across the lamp is 6.0 V and

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση. Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής

Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση. Κεφάλαιο 4. Ο επεξεργαστής Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Η ιασύνδεση Υλικού και Λογισµικού, 4 η έκδοση Κεφάλαιο 4 Ο επεξεργαστής Ασκήσεις Η αρίθµηση των ασκήσεων είναι από την 4 η έκδοση του «Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών:

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΛΕΞΗ 16: ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΝΤΟΛΩΝ

ΔΙΑΛΕΞΗ 16: ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΝΤΟΛΩΝ ΗΜΥ 312 -- ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΔΙΑΛΕΞΗ 16: ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΝΤΟΛΩΝ Διδάσκουσα: ΜΑΡΙΑ Κ. ΜΙΧΑΗΛ Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, ΗΜΜΥ (mmichael@ucy.ac.cy) [Προσαρµογή από Computer

Διαβάστε περισσότερα

ΗΥ425 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. Static Scheduling. Ιάκωβος Μαυροειδής

ΗΥ425 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. Static Scheduling. Ιάκωβος Μαυροειδής ΗΥ425 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Static Scheduling Ιάκωβος Μαυροειδής Τεχνικές ελάττωσης stalls. CPI = Ideal CPI + Structural stalls + RAW stalls + WAR stalls + WAW stalls + Control stalls Θα μελετήσουμε

Διαβάστε περισσότερα

Section 9.2 Polar Equations and Graphs

Section 9.2 Polar Equations and Graphs 180 Section 9. Polar Equations and Graphs In this section, we will be graphing polar equations on a polar grid. In the first few examples, we will write the polar equation in rectangular form to help identify

Διαβάστε περισσότερα

2 η Ενδιάμεση Εξέταση Λύσεις/Απαντήσεις

2 η Ενδιάμεση Εξέταση Λύσεις/Απαντήσεις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών (ΗΜΜΥ) HMMY 212 Οργάνωση Η/Υ και Μικροεπεξεργαστές Εαρινό Εξάμηνο, 2007 2 η Ενδιάμεση Εξέταση Λύσεις/Απαντήσεις Άσκηση 1: Διασωλήνωση

Διαβάστε περισσότερα

DESIGN OF MACHINERY SOLUTION MANUAL h in h 4 0.

DESIGN OF MACHINERY SOLUTION MANUAL h in h 4 0. DESIGN OF MACHINERY SOLUTION MANUAL -7-1! PROBLEM -7 Statement: Design a double-dwell cam to move a follower from to 25 6, dwell for 12, fall 25 and dwell for the remader The total cycle must take 4 sec

Διαβάστε περισσότερα

1. Οργάνωση της CPU 2. Εκτέλεση εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο επίπεδο των επεξεργαστών

1. Οργάνωση της CPU 2. Εκτέλεση εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο επίπεδο των επεξεργαστών ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Ι Γ. Τσιατούχας 2 ο Κεφάλαιο ιάρθρωση 1. Οργάνωση της 2. εντολών 3. Παραλληλία στο επίπεδο των εντολών 4. Γραμμές διοχέτευσης 5. Παραλληλία στο

Διαβάστε περισσότερα

(a,b) Let s review the general definitions of trig functions first. (See back cover of your book) sin θ = b/r cos θ = a/r tan θ = b/a, a 0

(a,b) Let s review the general definitions of trig functions first. (See back cover of your book) sin θ = b/r cos θ = a/r tan θ = b/a, a 0 TRIGONOMETRIC IDENTITIES (a,b) Let s eview the geneal definitions of tig functions fist. (See back cove of you book) θ b/ θ a/ tan θ b/a, a 0 θ csc θ /b, b 0 sec θ /a, a 0 cot θ a/b, b 0 By doing some

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΛΕΞΗ 16: ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΝΤΟΛΩΝ

ΔΙΑΛΕΞΗ 16: ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΝΤΟΛΩΝ ΗΜΥ 312 -- ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΔΙΑΛΕΞΗ 16: ΠΑΡΑΛΛΗΛΙΣΜΟΣ ΣΤΗΝ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΕΝΤΟΛΩΝ Διδάσκων: Χάρης Θεοχαρίδης Αναπληρωτής Καθηγητής, ΗΜΜΥ (ttheocharides@ucy.ac.cy) [Προσαρμογή από Computer

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση μονάδας ελέγχου επεξεργαστή

Σχεδίαση μονάδας ελέγχου επεξεργαστή Σχεδίαση μονάδας ελέγχου επεξεργαστή Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: 29-2 Νεκτάριος Κοζύρης nkoziris@cslab.ece.ntua.gr http://www.cslab.ece.ntua.gr/courses/comparch/ Datapath ενός

Διαβάστε περισσότερα

2η ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ακ. έτος , 5ο Εξάμηνο Σχολή ΗΜ&ΜΥ

2η ΑΣΚΗΣΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ακ. έτος , 5ο Εξάμηνο Σχολή ΗΜ&ΜΥ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ε Ρ Γ Α Σ Τ ΗΡ ΙΟ Υ ΠΟΛΟΓΙΣ Τ Ι Κ Ω Ν Σ Υ Σ Τ ΗΜΑΤΩΝ w w w. c s l ab.

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπερβαθμωτοι επεξεργαστές

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπερβαθμωτοι επεξεργαστές Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπερβαθμωτοι επεξεργαστές Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Υπερβαθμωτοί επεξεργαστές (superscalar) Εκτέλεση σε σειρά Εκτέλεση εκτός σειράς Alpha 21164 Scoreboard Μετονομασία

Διαβάστε περισσότερα

Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής

Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 9 Επεξεργαστής Υλοποίηση ενός κύκλου μηχανής Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ 1 Ti είναι Αρχιτεκτονική και τι Μικροαρχιτεκτονική

Διαβάστε περισσότερα

Μικροαρχιτεκτονική του LC3

Μικροαρχιτεκτονική του LC3 ΆδειαΧρήσης Τοπαρόνεκπαιδευτικόυλικόυπόκειταισε άδειεςχρήσηςcrea vecommons. Γιαεκπαιδευτικόυλικό,όπωςεικόνες,που υπόκειταισεάδειαχρήσηςάλλουτύπου, αυτήπρέπεινααναφέρεταιρητώς. Μικροαρχιτεκτονική του LC3

Διαβάστε περισσότερα

Overview. Transition Semantics. Configurations and the transition relation. Executions and computation

Overview. Transition Semantics. Configurations and the transition relation. Executions and computation Overview Transition Semantics Configurations and the transition relation Executions and computation Inference rules for small-step structural operational semantics for the simple imperative language Transition

Διαβάστε περισσότερα

O επεξεπγαζηήρ: Η δίοδορ δεδομένων (datapath) θαη ε μονάδα ελέγσος (control)

O επεξεπγαζηήρ: Η δίοδορ δεδομένων (datapath) θαη ε μονάδα ελέγσος (control) O επεξεπγαζηήρ: Η δίοδορ δεδομένων (datapath) θαη ε μονάδα ελέγσος (control) 4 θαηεγνξίεο εληνιώλ: Σχεδίαση datapath Αξηζκεηηθέο-ινγηθέο εληνιέο (add, sub, slt θιπ) R Type Εληνιέο αλαθνξάο ζηε κλήκε (lw,

Διαβάστε περισσότερα

Υποθετική Εκτέλεση Εντολών

Υποθετική Εκτέλεση Εντολών Υποθετική Εκτέλεση Εντολών ( Speculation (Hardware-Based Τεχνικές βελτίωσης του CPI register renaming δυναμική εκτέλεση Pipeline CPI = Ideal pipeline CPI + Structural Stalls + Data Hazard Stalls + υπερβαθμωτή

Διαβάστε περισσότερα

The Simply Typed Lambda Calculus

The Simply Typed Lambda Calculus Type Inference Instead of writing type annotations, can we use an algorithm to infer what the type annotations should be? That depends on the type system. For simple type systems the answer is yes, and

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο 10: Επίδοση Επεξεργαστών, CPI. Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης

Οργάνωση Υπολογιστών ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο 10: Επίδοση Επεξεργαστών, CPI. Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Εργαστήριο 10: Επίδοση Επεξεργαστών, CPI Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα