Διάλεξη 14 Εισαγωγή στην Ιεραρχία Μνήμης
|
|
- Ἠώς Αλεξίου
- 8 χρόνια πριν
- Προβολές:
Transcript
1 ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 14 Εισαγωγή στην Ιεραρχία Μνήμης Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων 1
2 H Μικρο-αρχιτεκτονική μας PCSrc IF/ID Control ID/EX WB M EX Το data path είναι σε καλή κατάσταση. Οι μνήμες όμως; Είναι πολύ πιο πολύπλοκες από ότι φαίνεται στο σχήμα EX/MEM WB M MEM/WB WB P C Add Shift left 2 RegWrite Add PCSrc Read Instruction address [31-0] Instruction memory Sign extend Read register 1 Read register 2 Write register Write data Instr [20-16] Instr [15-11] Read data 1 Read data 2 Registers = ALU 0 Result 1 ALUOp ALUSrc RegDst 0 1 Address Write data MemWrite Data memory MemRead Read data MemToReg 1 0 2
3 Μνήμες σε πραγματικό σύστημα Core-i7 ιεραρχία μνήμης 3
4 Ιεραρχία Μνήμης Large and Fast Έχουμε δει ήδη κάποιες βασικές τεχνικές για να επιταχύνουμε την επεξεργασία δεδομένων στην CPU (πχ διοχέτευση) Δεν έχουμε πει όμως τίποτε για τις μνήμες. Χρειαζόμαστε μεγάλες μνήμες για να αποθηκεύσουμε εντολές και δεδομένα για μεγάλες εφαρμογές όπως βάσεις δεδομένων, video και μουσική, κτλ Χρειαζόμαστε γρήγορες μνήμες για να μπορούμε να παρέχουμε εντολές και δεδομένα με τον ίδιο ρυθμό που μας ζητάει η CPU. Αλλιώς η CPU θα περιμένει συνέχεια χωρίς να κάνει τίποτα. Το μοντέλο ότι έχουμε μια μεγάλη επίπεδη μνήμη η οποία μπορεί να παρέχει εντολές και δεδομένα σε έναν κύκλο και έχει ανεξάντλητο μέγεθος δεν ισχύει. Σε αυτήν την ενότητα θα δούμε πως μπορούμε να σχεδιάσουμε τις μνήμες εντολών και δεδομένων ώστε να προσομοιάζει όσο το δυνατόν το παραπάνω μοντέλο. Κρυφές μνήμες (cache memories). Εικονικές μνήμες (virtual memories) 4
5 Είδη μνήμης Η τεχνολογία μνημών είναι είτε γρήγορη και ακριβή (SRAMs), είτε αργή και φθηνή (Magnetic Disks) Η πιο γρήγορη μνήμη (SRAM) είναι πολύ ακριβή για να χρησιμοποιηθεί εξ ολοκλήρου σε μια CPU. Από την άλλη, η δυναμική μνήμη (DRAM) έχει χαμηλότερη ταχύτητα από την λογική που χρησιμοποιείται στην μικρο-αρχιτεκτονική. Εάν χρησιμοποιηθεί εξ ολοκλήρου σε μια CPU, το σύστημα θα πρέπει να καθυστερεί πολλούς κύκλους για να διαβάζουμε δεδομένα ή εντολές. Είδος Μνήμης Ταχύτητα Κόστος/MB Χωρητικότητα Static RAM H πιο γρήγορη Ακριβή Μικρή Dynamic RAM Αργή Φθηνή Μεγάλη Hard disks Η πιο αργή Η πιο Φθηνή Η μεγαλύτερη Είδος Μνήμης Ταχύτητα Κόστος/MB Χωρητικότητα Static RAM 1-10 cycles ~$5 έως ~4MB Dynamic RAM cycles ~$ MB-4GB Hard disks 10,000,000 cycles ~$ GB-400GB 5
6 Μνήμη Cache To ιδανικό λοιπόν είναι να βρούμε μια ισορροπία μεταξύ γρήγορης και φθηνής μνήμης. Πως μπορούμε να έχουμε τον καλύτερο συνδυασμό των δύο αυτών κόσμων; Η λανθάνουσα μνήμη (cache memory) είναι μια μικρή και γρήγορη μνήμη που ανταποκρίνεται σε αυτές τις προδιαγραφές. Επειδή είναι μικρή σε μέγεθος σε σχέση με την κύρια μνήμη δεν είναι πολύ ακριβή. Η cache βρίσκεται ανάμεσα στον επεξεργαστή και στην (μεγαλύτερη και πιο αργή) κύρια μνήμη. Κρατάει αντίγραφα των πιο συχνά εκτελούμενων εντολών και δεδομένων. Η προσπέλαση δεδομένων και εντολών μειώνεται με το να κάνουμε την συχνή περίπτωση πιο γρήγορη. Η κύρια μνήμη χρειάζεται να προσπελασθεί μόνο για δεδομένα που δεν είναι στην cache. Αυτά είναι συνήθως δεδομένα που δεν εκτελούνται τόσο συχνά Cache (Merriam-Webster online dictionary) a hiding place especially for concealing and preserving provisions or implements a secure place of storage CPU Μικρή στατική μνήμη(cache) Μεγάλη δυναμική μνήμη (RAM) 6
7 Η αρχή της τοπικότητας των προσπελάσεων μνήμης Η ιεραρχία της μνήμης σε έναν επεξεργαστή βασίζεται σε μία πολύ βασική εμπειρική αρχή: Τα προγράμματα σε κάθε χρονική στιγμή προσπελαύνουν ένα μικρό ποσοστό των δεδομένων και εντολών τους. Η αρχή της τοπικότητας διακρίνεται σε: την αρχή της χρονικής τοπικότητας (temporal locality) που λέει ότι ένα πρόγραμμα που προσπελαύνει μια διεύθυνση μνήμης έχει αυξημένες πιθανότητες να την προσπελάσει ξανά σύντομα. την αρχή της χωρικής τοπικότητας (spatial locality) που λέει ότι ένα πρόγραμμα που προσπελαύνει μια διεύθυνση μνήμης έχει αυξημένες πιθανότητες να προσπελάσει σύντομα μια γειτονική διεύθυνση μνήμης. 7
8 Χρονική τοπικότητα σε προγράμματα Τα loops είναι τυπικά παραδείγματα εμφάνισης χρονικής τοπικότητας σε προγράμματα. Το block του loop εκτελείται πολλές φορές, και συνεπώς κάθε εντολή στο loop προσπελαύνεται συνεχώς από την μνήμη Εάν τοποθετήσουμε τις εντολές του loop σε μια μνήμη cache, θα μπορούμε να τις προσπελαύνουμε συνεχώς από εκεί και όχι από την κύρια μνήμη. Loop: lw $t0, 0($s1) add $t0, $t0, $s2 sw $t0, 0($s1) addi $s1, $s1, -4 bne $s1, $0, Loop 8
9 Χρονική τοπικότητα σε δεδομένα Πολλά προγράμματα προσπελαύνουν τις ίδιες μεταβλητές, ειδικά μέσα σε loops. Για παράδειγμα, οι μεταβλητές sum και i προσπελαύνονται συνεχώς. sum = 0; for (i = 0; i < MAX; i++) sum = sum + f(i); Τέτοιες μεταβλητές πολλές φορές αποθηκεύονται σε καταχωρητές και όχι στην μνήμη, για να μπορούν να διαβαστούν χωρίς να χρειάζεται να φορτωθούν πρώτα από την μνήμη. Αυτό, όμως, δεν είναι πάντα δυνατόν να γίνει. Υπάρχει περιορισμένος αριθμός καταχωρητών σε μια CPU. 9
10 Χωρική τοπικότητα σε προγράμματα Όταν προσπελάσουμε μια εντολή, κατά πάσα πιθανότητα, αμέσως μετά θα προσπελάσουμε και τις εντολές που έπονται στον χώρο. Εάν εκτελέσουμε μια εντολή στην διεύθυνση i, είναι πολύ πιθανόν να εκτελέσουμε μια εντολή στις επόμενες διευθύνσεις. Τμήματα κώδικα όπως τα loops χαρακτηρίζονται πολύ συχνά από χρονική και χωρική τοπικότητα ταυτόχρονα. sub $sp, $sp, 16 sw $ra, 0($sp) sw $s0, 4($sp) sw $a0, 8($sp) sw $a1, 12($sp) 10
11 Χωρική τοπικότητα σε δεδομένα Πολλά προγράμματα προσπελαύνουν δεδομένα που είναι αποθηκευμένα σε γειτονικές θέσεις μνήμης. Οι πίνακες (όπως το array στον κώδικα) αποθηκεύονται σε συνεχείς θέσεις στην μνήμη. Τα πεδία ενός struct ή object επίσης αποθηκεύονται σε συνεχείς θέσεις στην μνήμη. Άρα και τα δεδομένα σε loops μπορούν να έχουν χρονική και χωρική τοπικότητα ταυτόχρονα. sum = 0; for (i = 0; i < MAX; i++) sum = sum + array[i]; employee.name = Homer Simpson ; employee.boss = Mr. Burns ; employee.age = 45; 11
12 Μνήμες Cache και χρονική τοπικότητα Στην πρώτη προσπέλαση μιας διεύθυνσης, α) τα δεδομένα διαβάζονται από την κύρια μνήμη, και β) ένα αντίγραφο των δεδομένων μεταφέρεται και στην cache. Με αυτόν τον τρόπο τα δεδομένα μπορούν να διαβάζονται στην συνέχεια από την γρήγορη cache (1 κύκλος μηχανής) και όχι από την αργή κύρια μνήμη (δεκάδες ή και εκατοντάδες κύκλοι μηχανής) H πρώτη προσπέλαση είναι αργή, αλλά αφού ζεσταθεί η cache με δεδομένα, οι επόμενες προσπελάσεις είναι πολύ πιο γρήγορες. Αυτός ο αλγόριθμος εκμεταλλεύεται την χρονική τοπικότητα. Δεδομένα και εντολές που προσπελαύνονται συχνά θα βρίσκονται στην cache. CPU Μικρή στατική μνήμη(cache) Μεγάλη δυναμική μνήμη (RAM) 12
13 Μνήμες Cache και χωρική τοπικότητα Oπως μόλις είδαμε, όταν η CPU διαβάζει από την θέση i της κύριας μνήμης, ένα αντίγραφο των δεδομένων στην θέση αυτή αποθηκεύεται στην cache. Αντί όμως να αντιγράφουμε μόνο την θέση i αντιγράφουμε και αρκετές άλλες θέσεις γειτονικές της i; για παράδειγμα τα δεδομένα στις θέσεις από i μέχρι και i + 3. Για παράδειγμα, αντί να διαβάσουμε μόνο ένα στοιχείο A[i] του πίνακα A, μπορούμε να διαβάσουμε τα στοιχεία Α[i].. A[i+3] ή και παραπάνω ΠΡΙΝ τα ζητήσει η CPU. Prefetching Τα δεδομένα σε αυτές τις θέσεις θα βρίσκονται στην cache εάν η CPU αργότερα χρειασθεί να τα προσπελάσει.. CPU Μικρή στατική μνήμη(cache) Μεγάλη δυναμική μνήμη (RAM) 13
14 H ιδέα της cache είναι πολύ γενικότερη H ιδέα του να φέρουμε τα δεδομένα που επεξεργαζόμαστε συχνά κοντά στον τόπο επεξεργασίας είναι μία από τις πιο βασικές αρχές της επιστήμης υπολογιστών. Πάρτε για παράδειγμα τα δίκτυα. Δίκτυα όπως το internet έχουν μεγάλο χρόνο απόκρισης (latency), και συνεπώς το να μεταφέρουμε δεδομένα συνεχώς δεν είναι επιθυμητό. Web browsers όπως Firefox και Chrome αποθηκεύουν σελίδες που προσπελαύνετε συχνά στον σκληρό σας δίσκο. 14
15 Mια απλή μνήμη cache Οι Caches διαιρούνται σε blocks που αποτελούνται από ένα ή περισσότερα bytes. Ο αριθμός των blocks σε μια cache είναι συνήθως δύναμη του 2. Ας πάρουμε την απλή περίπτωση που ένα block έχει μέγεθος ένα byte. Συνήθως το block έχει πολύ μεγαλύτερο μήκος, αλλά ας το δεχτούμε αυτό για χάριν απλότητας. Block index 8-bit data
16 Τέσσερεις σημαντικές ερωτήσεις 1. Που ακριβώς στην cache τοποθετείται ένα block δεδομένων όταν αντιγράφεται από την κύρια μνήμη; 2. Πως ανιχνεύουμε εάν κάποια λέξη είναι ήδη στην cache, ή θα πρέπει να πρέπει να την φέρουμε από την κύρια μνήμη; 3. Τι κάνουμε όταν γεμίσει η cache με δεδομένα; Για να φέρουμε καινούργια δεδομένα από την κύρια μνήμη στην cache, πρέπει να διώξουμε ένα block από δεδομένα που είναι ήδη στην cache. Πώς επιλέγουμε αυτό το block; 4. Τι κάνουμε όταν θέλουμε να γράψουμε στην μνήμη; 16
17 1. Που τοποθετούνται νέα δεδομένα Μία cache άμεσης απεικόνισης (direct-mapped) ακολουθεί την πιο απλή προσέγγιση: κάθε διεύθυνση μνήμης μπορεί να απεικονιστεί σε ένα και μόνο cache block. Πχ. Κύρια μνήμη 16 bytes, cache 4 bytes. Οι διευθύνσεις 0, 4, 8 και 12 μπορούν να τοποθετηθούν ΜΟΝΟ στο block 0 της cache. Οι διευθύνσεις 1, 5, 9 και 11 μπορούν να τοποθετηθούν ΜΟΝΟ στο block 1 της cache. Memory Address Index
18 1. Που τοποθετούνται νέα δεδομένα Σε μια direct-mapped μνήμη cache μεγέθους 2 k blocks, η διεύθυνση i θα τοποθετηθεί στο cache block i mod 2 k Για παράδειγμα, σε μια cache με 4 blocks η διεύθυνση 14 θα τοποθετηθεί στο block 2 14 mod 4 = 2 Memory Address Index
19 1. Που τοποθετούνται νέα δεδομένα Ένας απλός τρόπος να υπολογίσουμε το i mod 2 k είναι να κοιτάξουμε τα τελευταία k bits της διεύθυνσης i. Για την 4-bit cache, ελέγχουμε τα τελευταία 2 bits. H διεύθυνσης 14 (1110 δυαδικό) θα τοποθετηθεί στο cache block 2 (10 in binary). Memory Address Index
20 2. Πως βρίσκουμε δεδομένα στην cache Πως ανιχνεύουμε εάν κάποια λέξη είναι ήδη στην cache; To πρώτο βήμα για να βρούμε εάν η διεύθυνση i είναι στην cache είναι να υπολογίσουμε το block όπου θα πρέπει να βρίσκεται η διεύθυνση i i mod 2 k Όμως πολλές άλλες διευθύνσεις μπορούν να αποθηκευθούν στο ίδιο cache block. Για παράδειγμα, το cache block 2 μπορεί να περιέχει δεδομένα από τις διευθύνσεις 2, 6, 10 or 14. Άρα χρειάζεται επιπλέον πληροφορία Memory Address Index
21 2. Πως βρίσκουμε δεδομένα στην cache; Tags! Χρησιμοποιούμε ως tags τα υπόλοιπα bits της διεύθυνσης για να ξεχωρίσουμε μεταξύ διαφορετικών θέσεων μνήμης που τυχαίνει να πέφτουν στο ίδιο cache block. Για να έχουμε match, πρέπει το tag στην cache να είναι το ίδιο με τα αντίστοιχα bits της διεύθυνσης i Index Tag Tag + Index = Address = = = = 0111 Data 21
22 2. Πως βρίσκουμε δεδομένα στην cache; Όταν ξεκινάει να τρέχει ένα πρόγραμμα, η cache είναι άδεια και περιέχει άκυρα δεδομένα (invalid data). Για να ξεχωρίσουμε λοιπόν μεταξύ έγκυρων και άκυρων δεδομένων, προσθέτουμε ένα valid bit σε κάθε cache block. Όταν το σύστημα αρχικοποιείται όλα τα valid bits γίνονται 0. Όταν δεδομένα φορτώνονται σε ένα cache block, το αντίστοιχο valid bit γίνεται 1. Για να έχουμε match, πρέπει το tag στην cache να είναι το ίδιο με τα αντίστοιχα bits της διεύθυνσης i KAI το valid bit του cache block να είναι 1. Valid Index Bit Tag Data Valid Bit Main memory address in cache block = 0000 Invalid Invalid =
23 Παράδειγμα λειτουργίας Cache (I) 8-blocks, 1 word/block, direct mapped Αρχική κατάσταση της cache: Block Index 000 N 001 N 010 N 011 N 100 N 101 N 110 N 111 N V Tag Data 23
24 Παράδειγμα λειτουργίας Cache (II) Word addr Binary addr (5 bits) Hit/miss Cache block Miss 110 Block Index 000 N 001 N 010 N 011 N 100 N 101 N V Tag Data 110 Y 10 Mem[22] 111 N 24
25 Παράδειγμα λειτουργίας Cache (III) Word addr Binary addr Hit/miss Cache block Miss 010 Index V Tag Data 000 N 001 N 010 Y 11 Mem[26] 011 N 100 N 101 N 110 Y 10 Mem[22] 111 N 25
26 Παράδειγμα λειτουργίας Cache (IV) Word addr Binary addr Hit/miss Cache block Hit Hit 010 Index V Tag Data 000 N 001 N 010 Y 11 Mem[26] 011 N 100 N 101 N 110 Y 10 Mem[22] 111 N 26
27 Παράδειγμα λειτουργίας Cache (V) Word addr Binary addr Hit/miss Cache block Miss Miss Hit 000 Index V Tag Data 000 Y 10 Mem[16] 001 N 010 Y 11 Mem[26] 011 Y 00 Mem[3] 100 N 101 N 110 Y 10 Mem[22] 111 N 27
28 Παράδειγμα λειτουργίας Cache (VI) Word addr Binary addr Hit/miss Cache block Miss 010 Index V Tag Data 000 Y 10 Mem[16] 001 N 010 Y 10 Mem[18] 011 Y 00 Mem[3] 100 N 101 N 110 Y 10 Mem[22] 111 N 28
29 Μικρο-αρχιτεκτονική της cache Όταν η CPU διαβάζει από την μνήμη, η διεύθυνση στέλνεται καταρχάς στον ελεγκτή της cache (cache controller). Tα λιγότερο σημαντικά k bits της διεύθυνσης χρησιμοποιούνται σαν block index στην cache. Εάν το block είναι έγκυρο (valid bit = 1) και το πεδίο tag είναι το ίδιο με τα περισσότερο σημαντικά (m - k) bits της m-bit της διεύθυνσης, τότε έχουμε cache hit και τα δεδομένα στέλνονται στην CPU Address (32 bits) Index Index Valid Tag Data To CPU Tag = Hit 29
30 Cache Misses Μιας και οι μνήμες cache είναι πολύ μικρότερες από την κύρια μνήμη, είναι αναπόφευκτο να υπάρχουν φορές που δεν βρίσκουμε τα δεδομένα στην cache (cache miss). H κύρια μνήμη είναι μερικά GB, ενώ μια τυπική cache ΚΒ Το ποσοστό των cache hits ανάμεσα σε όλες τις προσπελάσεις τις cache, λέγεται hit rate. Το ποσοστό των cache misses λέγεται miss rate. Σε περίπτωση ενός cache miss, η CPU φέρνει τα δεδομένα από την κύρια μνήμη και ταυτόχρονα τα μεταφέρει και στην cache. Θεωρούμε για απλούστευση ότι μέχρι να έρθουν τα δεδομένα στην cache η CPU κάνει stall. Αυτό το stall μπορεί να διαρκέσει δεκάδες ή και εκατοντάδες κύκλους μηχανής. 30
31 Cache Misses Τα δεδομένα που έρχονται από την μνήμη μεταφέρονται και στην cache ως εξής: Tα λιγότερο σημαντικά k bits της διεύθυνσης χρησιμοποιούνται σαν block index στην cache. The περισσότερο σημαντικά (m - k) bits της διεύθυνσης αποθηκεύονται στο πεδίο tag. To δεδομένα από την κύρια μνήμη αποθηκεύονται στο πεδίο Data. Θέτουμε το valid bit του cache block ίσο με 1. Address (32 bits) Data Index Tag Index Valid Tag Data
32 3. Tί γίνεται εάν γεμίσει η cache Τι κάνουμε όταν γεμίσει η cache με δεδομένα; Για να φέρουμε καινούργια δεδομένα από την κύρια μνήμη στην cache, πρέπει να διώξουμε ένα block από δεδομένα που είναι ήδη στην cache. Πώς επιλέγουμε αυτό το block; Η απάντηση είναι πολύ απλή. Ένα cache miss μεταφέρει καινούργια δεδομένα από την κύρια μνήμη στην cache. Τα δεδομένα αυτά διαγράφουν οτιδήποτε ήταν στην cache στο ίδιο block. 32
33 Τέσσερεις σημαντικές ερωτήσεις 1. Που ακριβώς στην cache τοποθετείται ένα block δεδομένων όταν αντιγράφεται από την κύρια μνήμη; 2. Πως ανιχνεύουμε εάν κάποια λέξη είναι ήδη στην cache, ή θα πρέπει να πρέπει να την φέρουμε από την κύρια μνήμη; 3. Τι κάνουμε όταν γεμίσει η cache με δεδομένα; Για να φέρουμε καινούργια δεδομένα από την κύρια μνήμη στην cache, πρέπει να διώξουμε ένα block από δεδομένα που είναι ήδη στην cache. Πώς επιλέγουμε αυτό το block; 4. Τι κάνουμε όταν θέλουμε να γράψουμε στην μνήμη; 33
34 4. Γράφοντας στην cache Η πρώτη περίπτωση είναι να γράψουμε σε μια διεύθυνση που είναι ήδη στην cache (write hit). Θεωρείστε μια direct-mapped cache. Index V Tag Data Address Data Έστω ότι θέλουμε να γράψουμε νέα δεδομένα στην cache στην διεύθυνση Υπάρχουν δύο στρατηγικές οργάνωσης της cache σε περίπτωση write hit. Mem[ ] = Index V Tag Data Address Data
35 Write-through caches Μια write-through cache γράφει τα δεδομένα εκτός από την cache ΚΑΙ στην μνήμη, έτσι ώστε η κύρια μνήμη να είναι πάντα ενημερωμένη με τα τελευταία δεδομένα. Mem[ ] = Index V Tag Data Address Data Αυτό είναι μια απλή λύση, αν και συνήθως δημιουργεί υψηλό overhead Δημιουργεί την ανάγκη να στέλνουμε συνέχεια δεδομένα στην κύρια μνήμη πολλές φορές χωρίς λόγο. 35
36 Write-back caches Σε μια write-back cache γράφουμε μόνο στην cache αμέσως αλλά όχι στην κύρια μνήμη. H κύρια μνήμη ανανεώνεται με τα πιο πρόσφατα δεδομένα μόνο όταν το cache block το οποίο γράψαμε αντικαθίσταται και πρέπει να γραφεί πίσω στην μνήμη. Αυτό σημαίνει ότι για κάποιο χρονικό διάστημα το δεδομένα της κύριας μνήμης δεν είναι τα σωστά (πρόβλημα ασυνέπειας μνήμης = inconsistency) Κάθε μελλοντικό διάβασμα (read) από το ίδιο block θα εξυπηρετηθεί από την cache. Χρειάζεται ένα extra bit (dirty bit) για κάθε block στην cache. Γίνεται 1 όταν η CPU γράψει οποιαδήποτε byte στο block αυτό. Μόνο όταν dirty bit = 1, χρειάζεται να ανανεωθεί η κύρια μνήμη σε περίπτωση αντικατάστασης ενός block. Mem[ ] = Index V Dirty Tag Data Address Data
37 Write-back caches Παράδειγμα λειτουργίας μιας write-back cache στις 2 παρακάτω πράξεις Mem[ ] = Read Mem[ ] // Write Hit // Read Miss Index V Dirty Tag Data Address Data Index V Dirty Tag Data Address Data
38 Write misses Η δεύτερη περίπτωση είναι να γράψουμε σε μια διεύθυνση που δεν είναι στην cache (write miss). Θεωρείστε μια direct-mapped cache. Έστω ότι θέλουμε να γράψουμε: Mem[ ] = // Write Miss Πως αντιμετωπίζουμε αυτήν την περίπτωση; Index V Tag Data Address Data
39 Write Allocate Μία στρατηγική είναι να προσκομίσουμε πρώτα το block από την κύρια μνήμη και στην συνέχεια να το γράψουμε στην cache (write allocate). Mem[ ] = Index V Tag Data Address Τα δεδομένα θα παρέχονται από την cache εάν τα χρειαστούμε πάλι. Αυτή η στρατηγική χρησιμοποιείται κυρίως σε συνδυασμό με write-back caches Data
40 No Write Allocate Λειτουργεί καλά αυτή η στρατηγική για τον παρακάτω κώδικα; for (int i = 0; i < LARGE; i++) a[i] = i; Όχι, δεν έχει νόημα να βάζουμε στην cache δεδομένα όπως ο πίνακας a[.] που δεν θα ξαναχρησιμοποιηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα. H δεύτερη στρατηγική είναι να γράψουμε απευθείας στην κύρια μνήμη, χωρίς να τοποθετήσουμε τα δεδομένα στην cache (no write allocate). Mem[ ] = Index V Tag Data Address Data
Διάλεξη 15 Απόδοση της Ιεραρχίας Μνήμης Βελτιστοποίηση της απόδοσης
ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 5 Απόδοση της Ιεραρχίας Μνήμης Βελτιστοποίηση της απόδοσης Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Πόσο μεγάλη είναι μια μνήμη cache;
Διαβάστε περισσότεραΔιάλεξη 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 περισσότεραΚεφάλαιο 7 Ιεραρχία Μνήμης (Memory Hierarchy)
Κεφάλαιο 7 Ιεραρχία Μνήμης (Memory Hierarchy) 1 Συστήματα Μνήμης Η οργάνωση του συστήματος μνήμης επηρεάζει τη λειτουργία και απόδοση ενός μικροεπεξεργαστή: Διαχείριση μνήμης και περιφερειακών (Ι/Ο) απότολειτουργικόσύστημα
Διαβάστε περισσότεραΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ 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 περισσότεραΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών H/Y Department of Electrical and Computer Engineering. Εργαστήριο 8. Χειμερινό Εξάμηνο
Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών H/Y Department of Electrical and Computer Engineering Οργάνωση και Σχεδίαση Η/Y (HY232) Εργαστήριο 8 Χειμερινό Εξάμηνο 2016-2017 1. Προσομοίωση λειτουργίας ιεραρχίας
Διαβάστε περισσότεραΗΥ 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 περισσότεραΔιάλεξη 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 περισσότεραΔιάλεξη 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 περισσότεραΘέµατα 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 περισσότεραΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2
ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 7ο μάθημα: Κρυφές μνήμες (cache) - εισαγωγή Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου Σύστημα μνήμης! Η μνήμη είναι σημαντικό
Διαβάστε περισσότεραΙεραρχία Μνήμης. Ιεραρχία μνήμης και τοπικότητα. Σκοπός της Ιεραρχίας Μνήμης. Κρυφές Μνήμες
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κρυφές Μνήμες (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Για βελτίωση της απόδοσης
Διαβάστε περισσότεραΙόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Κρυφές Μνήμες. (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κρυφές Μνήμες (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Ιεραρχία συχνά και το
Διαβάστε περισσότεραΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 9ο μάθημα: Αρχιτεκτονική συστήματος μνήμης: Κρυφές μνήμες εισαγωγή
ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 9ο μάθημα: Αρχιτεκτονική συστήματος μνήμης: Κρυφές μνήμες εισαγωγή Αρης Ευθυμίου Σύστημα μνήμης Η μνήμη είναι σημαντικό κομμάτι ενός υπολογιστή Επηρεάζει κόστος, ταχύτητα, κατανάλωση
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήμη (Virtual Μemory)
ΗΥ 431 Αρχιτεκτονική Παραλλήλων Συστημάτων Διάλεξη 16 Εικονική Μνήμη (Virtual Μemory) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Απλό πείραμα int *data = malloc((1
Διαβάστε περισσότεραΑσκήσεις Caches
Ασκήσεις Caches 1 Άσκηση 1η Θεωρήστε ένα σύστημα μνήμης με μία cache: 4-way set associative μεγέθους 256ΚΒ, με cache line 8 λέξεων. Χαρακτηριστικά συστήματος μνήμης: μέγεθος της λέξης είναι 32 bits. 1
Διαβάστε περισσότεραΕΘΝΙΚΟ 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 περισσότεραΆσκηση 1η. Θεωρήστε ένα σύστημα μνήμης με μία cache: 4 way set associative μεγέθους 256ΚΒ,
Ασκήσεις Caches Άσκηση 1η Θεωρήστε ένα σύστημα μνήμης με μία cache: 4 way set associative μεγέθους 256ΚΒ, με cache line 8 λέξεων. Χαρακτηριστικά συστήματος μνήμης: μέγεθος της λέξης είναι 32 bits. 1 byte
Διαβάστε περισσότεραΕπιπλέον διδακτικό υλικό κρυφών μνημών: set-associative caches, πολιτικές αντικατάστασης, χειρισμός εγγραφών
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Επιπλέον διδακτικό υλικό κρυφών μνημών: set-associative caches, πολιτικές αντικατάστασης, χειρισμός εγγραφών Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης
Διαβάστε περισσότεραΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ ΤΕΛΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΤΟΥΣ Η/Y (ΗΥ232) Τετάρτη, 21 Δεκεμβρίου 2016 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ 3 ΩΡΕΣ Για πλήρη
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήμη (Virtual Μemory)
ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 16 Εικονική Μνήμη (Virtual Μemory) Νίκος Μπέλλας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ Απλό πείραμα int *data = malloc((1
Διαβάστε περισσότεραΑσκήσεις Caches
Ασκήσεις Caches 1 Άσκηση 1η Θεωρήστε ένα σύστημα μνήμης με μία cache: 4-way set associative μεγέθους 256ΚΒ, με cache line 8 λέξεων. Χαρακτηριστικά συστήματος μνήμης: μέγεθος της λέξης είναι 32 bits. 1
Διαβάστε περισσότεραΑσκήσεις Caches. 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 Ασκήσεις Caches http://www.cslab.ece.ntua.gr/courses/comparch/ Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό
Διαβάστε περισσότεραΕΘΝΙΚΟ 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 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ
Διαβάστε περισσότεραProcessor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης
Processor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης µproc 6%/yr 98 98 982 983 984 985 986 987 988 989 99 99 992 993 994 995 996 997 998 999 2 2 22 23 24 25 Performance Processor-Memory Performance Gap: (grows 5% /
Διαβάστε περισσότεραΑρχιτεκτονική Υπολογιστών
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υποσύστημα μνήμης Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες
Διαβάστε περισσότεραΑ. 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 περισσότεραadd $t0,$zero, $zero I_LOOP: beq $t0,$s3, END add $t1, $zero,$zero J_LOOP: sub $t2, $s3, $t0 add $t2, $t2, $s1 int i, j, tmp; int *arr, n;
Άσκηση 1 η Μέρος Α Ζητούμενο: Δίνεται το παρακάτω πρόγραμμα σε C καθώς και μια μετάφραση του σε assembly MIPS. Συμπληρώστε τα κενά. Σας υπενθυμίζουμε ότι ο καταχωρητής $0 (ή $zero) είναι πάντα μηδέν. int
Διαβάστε περισσότεραSMPcache. Ένα εργαλείο για προσομοίωση-οπτικοποίηση κρυφής μνήμης (Cache)
SMPcache Ένα εργαλείο για προσομοίωση-οπτικοποίηση κρυφής μνήμης (Cache) 1. Βασικές ρυθμίσεις του συστήματος: δημιουργία μια δικής μας σύνθεσης συστήματος. Το SMPcache είναι ένα εργαλείο με το οποίο μπορούμε
Διαβάστε περισσότεραΕΘΝΙΚΟ 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 περισσότεραΥ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Κρυφές μνήμες
Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Κρυφές μνήμες Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Κρυφές μνήμες (cache memory) Βασική οργάνωση, παράμετροι: γραμμές, συσχετιστικότητα, συνολική χωρητικότητα Επίδοση:
Διαβάστε περισσότεραi Στα σύγχρονα συστήματα η κύρια μνήμη δεν συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2015-16 Τεχνολογίες Κύριας (και η ανάγκη για χρήση ιεραρχιών μνήμης) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης i Στα σύγχρονα
Διαβάστε περισσότεραΤελική 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 περισσότεραΤεχνολογίες Κύριας Μνήμης
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Τεχνολογίες Κύριας (και η ανάγκη για χρήση ιεραρχιών μνήμης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Κύρια Μνήμη
Διαβάστε περισσότεραΕπεξεργαστής 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 περισσότερα3 η ΑΣΚΗΣΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ
ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ www.cslab.ntua.gr 3 η ΑΣΚΗΣΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ
Διαβάστε περισσότεραΗ ιεραρχία της μνήμης
Η ιεραρχία της μνήμης Οι περιορισμοί στο σχεδιασμό της μνήμης συνοψίζονται σε τρεις ερωτήσεις : 1) Πόση 2) Πόσο γρήγορη 3) Πόσο ακριβή Ερωτήματα-Απαντήσεις Ερώτημα πόση μνήμη. Είναι ανοικτό. Αν υπάρχει
Διαβάστε περισσότεραProcessor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης
Processor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης µproc 6%/yr 98 98 982 983 984 985 986 987 988 989 99 99 992 993 994 995 996 997 998 999 2 2 22 23 24 25 Performance Processor-Memory Performance Gap: (grows 5% /
Διαβάστε περισσότεραΟργάνωση Υπολογιστών (ΙI)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 2016-17 Οργάνωση Υπολογιστών (ΙI) (κύρια και κρυφή μνήμη) http://mixstef.github.io/courses/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης Ένα τυπικό
Διαβάστε περισσότεραΕΘΝΙKΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Ονοματεπώνυμο: ΑΜ:
ΕΘΝΙKΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Ονοματεπώνυμο: ΑΜ: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (τμήμα Μ - Ω) Κανονική εξεταστική Φεβρουαρίου
Διαβάστε περισσότεραProcessor-Memory (DRAM) Διαφορά επίδοσης
Performance Processor-Memory (DRAM) Διαφορά επίδοσης 98 98 982 983 984 985 986 987 988 989 99 99 992 993 994 995 996 997 998 999 2 2 22 23 24 25 µproc 6%/yr Processor-Memory Performance Gap: (grows 5%
Διαβάστε περισσότεραΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ. ΜΑΘΗΜΑ 4 ο ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΜΝΗΜΗΣ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΜΝΗΜΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΜΑΘΗΜΑ 4 ο ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΜΝΗΜΗΣ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΜΝΗΜΗ ΧΕΙΜΩΝΑΣ 2009 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ 1 Γενική οργάνωση του υπολογιστή Ο καταχωρητής δεδομένων της μνήμης (memory data register
Διαβάστε περισσότεραΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ 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) Σάββατο, 26 Νοεμβρίου 2016 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ 120 ΛΕΠΤΑ 1) Υλοποίηση
Διαβάστε περισσότεραΚύρια μνήμη. Μοντέλο λειτουργίας μνήμης. Ένα τυπικό υπολογιστικό σύστημα σήμερα. Οργάνωση Υπολογιστών (ΙI)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 015-16 Οργάνωση Υπολογιστών (ΙI) (κύρια και ) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης Ένα τυπικό υπολογιστικό
Διαβάστε περισσότερακαι 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 περισσότεραΟΡΓΑΝΩΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Η/Υ
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Η/Υ Γιώργος Δημητρίου Μάθημα 5 ο ΠΜΣ Εφαρμοσμένη Πληροφορική ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΔΟΜΗ ΚΜΕ Μία ή περισσότερες μονάδες αριθμητικών και λογικών πράξεων Μονάδα ολίσθησης Φάκελος καταχωρητών γενικού
Διαβάστε περισσότεραΕικονική Μνήμη (virtual memory)
Εικονική Μνήμη (virtual memory) Πολλά προγράμματα εκτελούνται ταυτόχρονα σε ένα υπολογιστή Η συνολική μνήμη που απαιτείται είναι μεγαλύτερη από το μέγεθος της RAM Αρχή τοπικότητας (η μνήμη χρησιμοποιείται
Διαβάστε περισσότεραΟργάνωση Ιεραρχίας Μνήμης - Caches
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης Οργάνωση Ιεραρχίας Μνήμης - Caches Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό
Διαβάστε περισσότεραΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Οργάνωση Υπολογιστών Εργαστήριο 11: Κρυφές Μνήμες και η Επίδοσή τους Μανόλης Γ.Η. Κατεβαίνης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό
Διαβάστε περισσότερα2 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 περισσότεραΕΘΝΙΚΟ 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 περισσότεραΟργάνωση επεξεργαστή (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική
Οργάνωση επεξεργαστή (2 ο μέρος) ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική Ταχύτητα εκτέλεσης Χρόνος εκτέλεσης = (αριθμός εντολών που εκτελούνται) Τί έχει σημασία: Χ (χρόνος εκτέλεσης εντολής) Αριθμός
Διαβάστε περισσότεραΑρχιτεκτονική Υπολογιστών
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υποσύστημα μνήμης Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Αριστείδης Ευθυμίου Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες
Διαβάστε περισσότεραΕΘΝΙΚΟ 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 περισσότεραΕπεξεργαστής 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 περισσότεραΙόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Εικονική Μνήμη. (και ο ρόλος της στην ιεραρχία μνήμης)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2011-12 Εικονική (και ο ρόλος της στην ιεραρχία μνήμης) http://di.ionio.gr/~mistral/tp/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Ιεραρχία η νέα τάση: [2011]
Διαβάστε περισσότεραΠρογραμματισμός συστημάτων UNIX/POSIX. Θέμα επιλεγμένο από τους φοιτητές: Προγραμματιστικές τεχνικές που στοχεύουν σε επιδόσεις
Προγραμματισμός συστημάτων UNIX/POSIX Θέμα επιλεγμένο από τους φοιτητές: Προγραμματιστικές τεχνικές που στοχεύουν σε επιδόσεις Βελτιστοποιήσεις με στόχο τις επιδόσεις Σε αρκετές περιπτώσεις δεν αρκεί να
Διαβάστε περισσότεραΟΡΓΑΝΩΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Η/Υ
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Η/Υ Γιώργος Δημητρίου Μάθημα 8 ο ΠΜΣ Εφαρμοσμένη Πληροφορική ΜΟΝΑΔΑ ΜΝΗΜΗΣ Επαρκής χωρητικότητα αποθήκευσης Αποδεκτό μέσο επίπεδο απόδοσης Χαμηλό μέσο κόστος ανά ψηφίο Ιεραρχία μνήμης
Διαβάστε περισσότεραΕΘΝΙΚΟ 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- Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών
Μάθημα 4.5 Η Μνήμη - Εισαγωγή - Επίπεδα μνήμης - Ολοκληρωμένα κυκλώματα μνήμης - Συσκευασίες μνήμης προσωπικών υπολογιστών Όταν ολοκληρώσεις το μάθημα αυτό θα μπορείς: Να αναφέρεις τα κυριότερα είδη μνήμης
Διαβάστε περισσότεραO 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 περισσότεραΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ
1 ΕΘΝΙKΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Ονοματεπώνυμο: ΑΜ: ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (τμήμα Λ - Ω) Εξέταση Μαρτίου 2014
Διαβάστε περισσότεραΓενική οργάνωση υπολογιστή «ΑΒΑΚΑ»
Περιεχόμενα Γενική οργάνωση υπολογιστή «ΑΒΑΚΑ»... 2 Καταχωρητές... 3 Αριθμητική-λογική μονάδα... 3 Μονάδα μνήμης... 4 Μονάδα Εισόδου - Εξόδου... 5 Μονάδα ελέγχου... 5 Ρεπερτόριο Εντολών «ΑΒΑΚΑ»... 6 Φάση
Διαβάστε περισσότεραΠανεπιστήμιο Θεσσαλίας - Τμήμα Πληροφορικής. Οργάνωση Η/Υ. Γιώργος Δημητρίου. Μάθημα 3 ο ΜΕΔ απλού κύκλου
Γιώργος Δημητρίου Μάθημα 3 ο ΜΕΔ απλού κύκλου Συνολική Δομή ΚΜΕ Μία ή περισσότερες μονάδες αριθμητικών και λογικών πράξεων Μονάδα ολίσθησης Φάκελος καταχωρητών γενικού σκοπού Κρυφή μνήμη (ενοποιημένη ή
Διαβάστε περισσότεραΠανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων Οργάνωση Η/Υ Ενότητα 1η: Εισαγωγή στην Οργάνωση Η/Υ Άσκηση 1: Αναλύστε τη διαδοχική εκτέλεση των παρακάτω εντολών MIPS με βάση τις
Διαβάστε περισσότεραΙεραρχία Μνήμης. Εικονική μνήμη (virtual memory) Επεκτείνοντας την Ιεραρχία Μνήμης. Εικονική Μνήμη. Μ.Στεφανιδάκης
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής ρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Εικονική Μνήμη (και ο ρόλος της στην ιεραρχία μνήμης) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Δευτερεύουσα μνήμη
Διαβάστε περισσότεραΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ
ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ: ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ (Τμήματα Υπολογιστή) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΣ:ΠΟΖΟΥΚΙΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΤΜΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Κάθε ηλεκτρονικός υπολογιστής αποτελείται
Διαβάστε περισσότεραΚεφάλαιο 5. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ -. Σερπάνος 2. Σημείωση
Κεφάλαιο 5 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ -. Σερπάνος 1 Σημείωση Οι παρούσες διαφάνειες παρέχονται ως συμπλήρωμα διδασκαλίας για το μάθημα «Αρχιτεκτονική Υπολογιστών» του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τεχνολογίας
Διαβάστε περισσότεραΑρχιτεκτονική Υπολογιστών
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 11: Κρυφή Μνήμη Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών http://arch.icte.uowm.gr/mdasyg
Διαβάστε περισσότεραΟργάνωση Η/Υ. Γιώργος ηµητρίου. Μάθηµα 4 ο. Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας - Τµήµα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και ικτύων
Γιώργος ηµητρίου Μάθηµα 4 ο Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας - Τµήµα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και ικτύων Συνολική οµή ΚΜΕ Μία ή περισσότερες µονάδες αριθµητικών και λογικών πράξεων Μονάδα ολίσθησης Φάκελος
Διαβάστε περισσότεραΕΘΝΙΚΟ 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 περισσότεραΣχεδίαση 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 περισσότεραΑρχιτεκτονική υπολογιστών
1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 4 : Κρυφή Μνήμη Καρβούνης Ευάγγελος Δευτέρα, 30/11/2015 Χαρακτηριστικά Θέση Χωρητικότητα Μονάδα Μεταφοράς
Διαβάστε περισσότεραΑρχιτεκτονική Υπολογιστών II 16-2-2012. Ενδεικτικές απαντήσεις στα θέματα των εξετάσεων
Αρχιτεκτονική Υπολογιστών II 6 --0 Ενδεικτικές απαντήσεις στα θέματα των εξετάσεων Θέμα. Τι γνωρίζετε για την τοπικότητα των αναφορών και ποιών μονάδων του υπολογιστή ή τεχνικών η απόδοση εξαρτάται από
Διαβάστε περισσότεραΤμήμα Λογιστικής. Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Μάθημα 8. 1 Στέργιος Παλαμάς
ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Τμήμα Λογιστικής Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές Μάθημα 8 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας και Μνήμη 1 Αρχιτεκτονική του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή Μονάδες Εισόδου Κεντρική
Διαβάστε περισσότεραΜικροεπεξεργαστές - Μικροελεγκτές Ψηφιακά Συστήματα
Μικροεπεξεργαστές - Μικροελεγκτές Ψηφιακά Συστήματα 1. Ποια είναι η σχέση της έννοιας του μικροεπεξεργαστή με αυτή του μικροελεγκτή; Α. Ο μικροεπεξεργαστής εμπεριέχει τουλάχιστο έναν μικροελεγκτή. Β. Ο
Διαβάστε περισσότεραΤέτοιες 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 περισσότεραΑρχιτεκτονική Eckert-von Neumann. Πως λειτουργεί η ΚΜΕ; Κεντρική μονάδα επεξεργασίας [3] ΕΠΛ 031: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ
Αρχιτεκτονική Eckert-von Neumann εισόδου μεταφορά δεδομένων από έξω προς τον Η/Υ εξόδου μεταφορά δεδομένων από τον Η/Υ προς τα έξω ΕΠΛ 031: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ Κύκλος Μηχανής κεντρικός έλεγχος/πράξεις
Διαβάστε περισσότεραΕίδη των Cache Misses: 3C s
Είδη των Cache Misses: 3C s 1 Compulsory: Συμβαίνουν κατά την πρώτη πρόσβαση σε ένα block. Το block πρέπει να κληθεί από χαμηλότερα επίπεδα μνήμης και να τοποθετηθεί στην cache (αποκαλούνται και cold start
Διαβάστε περισσότεραCach O p i timisati tions
Cache Optimisations i 1 Διαφορά Επίδοσης Processor-Memory Performance Gap: (grows 50% / year) 2 SRAM vs DRAM 1-transistor DRAM cell 6-transistor SRAM cell 3 Intel 45nm 6T SRAM cell 4 Ιεραρχία Μνήμης Πρέπει
Διαβάστε περισσότεραΠΛΕ- 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 περισσότεραΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές
Διαβάστε περισσότεραΕίναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή
1 Είναι το «μυαλό» του υπολογιστή μας. Αυτός κάνει όλους τους υπολογισμούς και τις πράξεις. Έχει δική του ενσωματωμένη μνήμη, τη λεγόμενη κρυφή μνήμη(cache). Η cache είναι πολύ σημαντική, πολύ γρήγορη,
Διαβάστε περισσότεραΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές
ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 10ο μάθημα: Αρχιτεκτονική συστήματος μνήμης: Εικονική μνήμη, σχεδίαση αποδοτικής κρυφής μνήμης, προγραμματισμός για κρυφή μνήμη Αρης Ευθυμίου Εικονική μνήμη ως cache Η κύρια
Διαβάστε περισσότεραΛειτουργικά Συστήματα (Λ/Σ)
Λειτουργικά Συστήματα (Λ/Σ) Διαχείριση Μνήμης Βασίλης Σακκάς 6/12/2013 1 Διαχείριση Μνήμης 1 Το τμήμα του Λ/Σ που διαχειρίζεται τη μνήμη λέγεται Διαχειριστής Μνήμης (Memory manager). Καθήκον του είναι
Διαβάστε περισσότεραΣΥΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ (ΜΝΗΜΗ)
ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ (ΜΝΗΜΗ) Συσκευές αποθήκευσης Ένας υπολογιστής προκειµένου να αποθηκεύσει δεδοµένα χρησιµοποιεί δύο τρόπους αποθήκευσης: Την Κύρια Μνήµη Τις συσκευές µόνιµης αποθήκευσης (δευτερεύουσα
Διαβάστε περισσότεραΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές
Διαβάστε περισσότεραAΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ (5 ο εξάμηνο) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ (ΦΘΙΝΟΠΩΡΟ 2007) ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 2 ΩΡΕΣ 30 ΛΕΠΤΑ
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 περισσότεραΑρχιτεκτονική Υπολογιστών
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 11: Κρυφή Μνήμη Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών http://arch.icte.uowm.gr/mdasyg
Διαβάστε περισσότεραΑσκήσεις στα Προηγμένα Θέματα Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών
Ασκήσεις στα Προηγμένα Θέματα Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών ακ. έτος 2006-2007 Νεκτάριος Κοζύρης Νίκος Αναστόπουλος {nkoziris,anastop}@cslab.ece.ntua.gr Άσκηση 1: pipelining Εξετάζουμε την εκτέλεση του παρακάτω
Διαβάστε περισσότεραΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ
ΕΠΛ 001: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Δρ. Χριστόφορος Χριστοφόρου Πανεπιστήμιο Κύπρου - Τμήμα Πληροφορικής Υλικό (Hardware)/Δομή του υπολογιστή Υπολογιστικά συστήματα: Στρώματα 1 Επικοινωνία
Διαβάστε περισσότεραΕΘΝΙΚΟ 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 περισσότεραΑρχιτεκτονική-ΙI Ενότητα 4 :
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Αρχιτεκτονική-ΙI Ενότητα 4 : Μνήμες Ιωάννης Έλληνας Τμήμα Η/ΥΣ Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης
Διαβάστε περισσότεραΜάθημα 8: Διαχείριση Μνήμης
Μάθημα 8: Διαχείριση Μνήμης 8.1 Κύρια και δευτερεύουσα μνήμη Κάθε μονάδα ενός υπολογιστή που χρησιμεύει για τη μόνιμη ή προσωρινή αποθήκευση δεδομένων ανήκει στην μνήμη (memory) του υπολογιστή. Οι μνήμες
Διαβάστε περισσότεραΤεχνολογία μνημών Ημιαγωγικές μνήμες Μνήμες που προσπελαύνονται με διευθύνσεις:
Σύστημα μνήμης Ο κύριος σκοπός στο σχεδιασμό ενός συστήματος μνήμης είναι να προσφέρουμε επαρκή χωρητικότητα αποθήκευσης διατηρώντας ένα αποδεκτό επίπεδο μέσης απόδοσης και επίσης χαμηλό μέσο κόστος ανά
Διαβάστε περισσότεραΕθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης.
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης Εικονική Μνήμη Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες
Διαβάστε περισσότεραΔομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή
Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή Η κλασσική δομή του μοντέλου που πρότεινε το 1948 ο Von Neumann Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Είσοδος Αποθήκη Αποθήκη - Έξοδος Εντολών Δεδομένων Κλασσικό μοντέλο Von Neumann
Διαβάστε περισσότερα(advanced_ca, ακ. έτος Cache Optimisations
Cache Optimisations Διαφορά Επίδοσης Processor-Memory Performance Gap: (grows 50% / year) Ιεραρχία Μνήμης Πρέπει να μειώσουμε το processor-memory performance gap Η προσπέλαση δεδομένων (code & data) δεν
Διαβάστε περισσότεραΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009 Μάθημα : Μικροϋπολογιστές Τεχνολογία Τ.Σ. Ι, Θεωρητικής κατεύθυνσης Ημερομηνία
Διαβάστε περισσότεραΥπάρχουν δύο τύποι μνήμης, η μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory RAM) και η μνήμη ανάγνωσης-μόνο (Read-Only Memory ROM).
Μνήμες Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα των ψηφιακών συστημάτων σε σχέση με τα αναλογικά, είναι η ευκολία αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών, είτε προσωρινά είτε μόνιμα Οι πληροφορίες αποθηκεύονται
Διαβάστε περισσότεραΟργάνωση Υπολογιστών (IΙI)
Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών 2016-17 Οργάνωση Υπολογιστών (IΙI) (συσκευές εισόδου-εξόδου) http://mixstef.github.io/courses/csintro/ Μ.Στεφανιδάκης Ένα τυπικό
Διαβάστε περισσότερα