Κεφάλαιο 7 Ιεραρχία Μνήμης (Memory Hierarchy)

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Κεφάλαιο 7 Ιεραρχία Μνήμης (Memory Hierarchy)"

Transcript

1 Κεφάλαιο 7 Ιεραρχία Μνήμης (Memory Hierarchy) 1

2 Συστήματα Μνήμης Η οργάνωση του συστήματος μνήμης επηρεάζει τη λειτουργία και απόδοση ενός μικροεπεξεργαστή: Διαχείριση μνήμης και περιφερειακών (Ι/Ο) απότολειτουργικόσύστημα Παραγωγή κώδικα από μεταγλωττιστές Χρήση μνήμης από εφαρμογές ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΣ παράγοντας στον καθορισμότηςαπόδοσης Πρόσφατα, υπάρχει μετάβαση στον τρόπο οργάνωσης της μνήμης από επίπεδη μνήμη τυχαίας προσπέλαση σε ιεραρχίες μνήμης, για βελτίωση της απόδοσης Ιεραρχία Μνήμης (Memory hierarchy): χρήση πολλαπλών επιπέδων μνήμης. Το μέγεθος και ο χρόνος προσπέλασης της μνήμης που είναι «κοντινότερα» στον επεξεργαστή (CPU) είναι μικρότερο και μεγαλώνουν όσο η μνήμη απομακρύνεται από το CPU. Δημιουργεί την ψευδαίσθηση ότι υπάρχει απεριόριστο μέγεθος γρήγορης μνήμης 2

3 Θεμελιώδης αρχές Αρχή Τοπικότητας (Principle of locality) Σε τυπικά προγράμματα, ένα μικρό μέρος της μνήμης χρειάζεται να προσπελαστεί σε μια δεδομένη στιγμή Χρονική Τοπικότητα (Temporal locality) Εάν μια θέση μνήμης έχει προσπελαστεί πρόσφατα, τότε τείνει να προσπελαστεί ξανά σε σύντομο χρονικό διάστημα Χωρική Τοπικότητα (Spatial locality) Εάν μια θέση μνήμης έχει προσπελαστεί πρόσφατα, τότε κοντινές θέσεις μνήμης (οι γείτονες), τείνουν να προσπελαστούν ξανά σε σύντομο χρονικό διάστημα Θεωρήστε ένα βρόγχο σε ένα πρόγραμμα. Οι εντολές μέσα στο βρόγχο θα επιδεικνύουν την αρχή της χρονικής τοπικότητας; Τι γίνεται με την αρχή της χωρικής τοπικότητας; 3

4 Τεχνολογίες Μνήμης: Επανάληψη SRAM (Static Random Access Memory): Η τιμή φυλάγεται στατικά, με ένα ζεύγος αντιστροφέων (μοντελοποιείται με μανδαλωτές -- latches) Πολύ γρήγορη αλλά απαιτεί πολύ περισσότερο χώρο από την DRAM (4 με 6 τρανζίστορ) R S Q Q DRAM (Dynamic Random Access Memory): Η τιμή φυλάγεται ως φορτίο σε πυκνωτές (χρειάζεται be ανανέωση) Απαιτεί μικρότερο χώρο αλλά είναι πιο αργή από την SRAM (περίπου κατά 5 με 10 φορές) Word line Pass transistor Capacitor Μαγνητικός Δίσκος Απαιτεί το μικρότερο χώρο, και άρα έχει το μικρότερο κόστος, αλλά έχει και τη μικρότερη ταχύτητα Bit line 4

5 Αξιοποίηση Ιεραρχίας Οι χρήστες ζητούν διαρκών μεγαλύτερες (σε χωρητικότητα) και γρηγορότερες μνήμες! Χρόνος προσπέλασης SRAM μεταξύ 0.5 5ns στις $4000 μέχρι $10,000 για κάθε GB Χρόνος προσπέλασης DRAM μεταξύ 50 70ns στις $100 μέχρι $200 για κάθε GB Χρόνος προσπέλασης Δίσκου μεταξύ 5 20,000,000 ns στις $0.50 μέχρι $2 για κάθε GB (2004) Η βιομηχανία προσπαθεί να ανταπεξέλθει στις απαιτήσεις Κατασκευή μνήμης βάση ιεραρχίας CPU 1 ο Επίπεδο 2 ο Επίπεδο... n ο Επίπεδο Απόσταση Μνήμης από το CPU, σε χρόνο προσπέλασης Μέγεθος Μνήμης σε κάθε Επίπεδο 5

6 Η βασική δομή ιεραρχίας μνήμης Κρυφή Μνήμη (cache) Κυρίως Μνήμη (main memory) Δευτερεύουσα Μνήμη (secondary memory) Ιεραρχία 3 ων επιπέδων. Μπορούμε να έχουμε επιπρόσθετα επίπεδα (ειδικά για κρυφή μνήμη) 6

7 Η βασική δομή ιεραρχίας μνήμης (συν.) Το επίπεδο που είναι πιο κοντά στο μικροεπεξεργαστή είναι υποσύνολο οποιουδήποτε μεταγενέστερου επιπέδου Τα δεδομένα αντιγράφονται μεταξύ δυο γειτονικών επιπέδων Μπλοκ: μικρότερη μονάδα πληροφορίας που μπορεί να υπάρχειήόχιμεταξύδύο γειτονικών επιπέδων 2 ο επίπεδο Μνήμης Επεξεργαστής 1 ο επίπεδο Μνήμης Μεταφορά δεδομένων (μπλοκ) Μπλοκ 7

8 Βασική Ορολογία Ηit! Επιτυχής Προσπέλαση (Hit): τα δεδομένα που απαιτούνται από τον CPU υπάρχουν στο υψηλότερο επίπεδο της ιεραρχίας της μνήμης Ρυθμός Επιτυχούς Προσπέλασης (Hit rate): ποσοστό προσπελάσεων όπου τα απαιτούμενα δεδομένα βρίσκονται στο υψηλότερο επίπεδο (μετρά την απόδοση της ιεραρχίας) Χρόνος Επιτυχούς Προσπέλασης (Hit time): χρόνος που απαιτείται για την προσπέλαση ενός μπλοκ στο υψηλότερο επίπεδο της ιεραρχίας συν ο χρόνος που απαιτείται για τον καθορισμό επιτυχούς ή όχι προσπέλασης 8

9 Βασική Ορολογία Miss! Ανεπιτυχής Προσπέλαση (Miss): τα δεδομένα που απαιτούνται από τον CPU ΔΕΝ υπάρχουν στο υψηλότερο επίπεδο μνήμης Ρυθμός Ανεπιτυχούς Προσπέλασης (Miss rate): ποσοστό προσπελάσεων όπου τα απαιτούμενα δεδομένα ΔΕΝ βρίσκονται στο υψηλότερο επίπεδο (= 1 hit rate) Ποινή Ανεπιτυχούς Προσπέλασης (Miss penalty): χρόνος που απαιτείται για την μεταφορά ενός μπλοκ από χαμηλότερο σε ψηλότερο επίπεδο της ιεραρχίας, συν ο χρόνος που απαιτείται για τον καθορισμό επιτυχούς ή όχι προσπέλασης 9

10 Κρυφή Μνήμη (Cache memory) Cache (κρύπτη, κρυψώνα): ασφαλές χώρος για απόκρυψη ή αποθήκευση -- Webster s New World Dictionary Σε σχέση με το θέμα μας: μνήμη που εκμεταλλεύεται την αρχή της τοπικότητας (συνήθως, το(α) επίπεδο(α) μνήμης μεταξύ του επεξεργαστή και της κυρίως μνήμη) Παράδειγμα απλής κρυφής μνήμης: Θεωρήστε ότι έχουμε αίτημαγιαταδεδομέναx n (a) πριν (b) μετά 10

11 Κρυφή Μνήμη (συν.) Δύο θέματα: Πως μπορούμε να γνωρίζουμε αν τα δεδομένα που χρειαζόμαστε είναι μέσα στην κρυφή μνήμη; Εάν είναι, πως τα βρίσκουμε (σε πια διεύθυνση); Πρώτο παράδειγμα: Το μέγεθος του μπλοκ είναι μια λέξη (single word block) Τρόπος οργάνωσης: «direct mapped» (άμεση απεικόνιση) Κάθε μπλοκ σε ένα χαμηλότερο επίπεδο της ιεραρχίας αντιστοιχεί ακριβώς σε μια τοποθεσία στην κρυφή μνήμη, δηλ. πολλά μπλοκ σε χαμηλότερα επίπεδα μοιράζονται μια τοποθεσία στο ψηλότερο επίπεδο μνήμης 11

12 Κρυφή Μνήμη Άμεσης Απεικόνισης (Direct Map Cache) Μέγεθος μπλοκ = 1 word Θεωρήστε μια κρυφή μνήμη με 8 μπλοκ (000,, 111) και μια κυρίως μνήμη με 32 μπλοκ (00000,, 11111) Η διεύθυνση της κρυφή μνήμη που αντιστοιχεί σε μια διεύθυνση στην κυρίως μνήμη: (διεύθυνση στην κυρίως μνήμη) mod ( # μπλοκ στη κρυφή μνήμη) Αν ο αρ. των μπλοκ στην κρυφή μνήμη είναι δύναμη του 2, τότε: log 2 (μέγεθος κρυφής μνήμης σε μπλοκ) = log 2 (8) = 3 3 LSBs της διεύθυνσης τηςκυρίωςμνήμηςδίνουν την αντίστοιχη διεύθυνση στην κρυφή μνήμη Κυρίως Μνήμη 000 Cache Κρυφή Μνήμη Πως γνωρίζουμε αν τα δεδομένα στην κρυφή μνήμη αντιστοιχούν στην λέξη που ζητείται; Για παράδειγμα, αν ζητώ την λέξη 10001, πως ξέρω αν η κρυφή μνήμη έχει την και όχι την ήτην01001, ήτην11001; Memory 12

13 Κρυφή Μνήμη Άμεσης Απεικόνισης (συν.) Προσθέτουμε ένα σύνολο ετικετών (tags) στην κρυφή μνήμη Κάθε μπλοκ στην κρυφή μνήμη έχει ένα επιπρόσθετο πεδίο για την ετικέτα, που χρησιμοποιείται για να καθορίζει ΕΝΑ μπλοκ στην κυρίως μνήμη Τέλος, πρέπει να γνωρίζουμε αντομπλοκστηνκρυφή μνήμη περιέχει κάποια δεδομένα ή όχι προσθέτουμε ένα bit εγκυρότητας (valid bit) ανά μπλοκ 000 Cache Θεωρήστε n = # bits διεύθυνσης κυρίως μνήμης Τότε, n - log 2 (μέγεθος κρυφής μνήμης σε μπλοκ) = 5 - log 2 (8) = 2 δίνει τον αρ. των bits για το πεδίο ετικέτας, το οποίο είναι τα 2 MSBs της διεύθυνσης στην κυρίως μνήμη Επομένως, η ετικέτα μπορεί να έχει μία από τις πιο κάτω τιμές {00, 01, 10, 11} Tag = 00 Tag = 01 Tag = 10 Tag = Memory 13

14 Παράδειγμα Δείξετε τα περιεχόμενα μιας κρυφής μνήμης με 8 μπλοκ της 1 λέξης και με οργάνωση άμεσης απεικόνισης (8 single-word blocks, direct mapped cache) για την πιο κάτω ακολουθία αιτημάτων από τον επεξεργαστή: Αιτούμενη Διευθ. (Δεκαδικό) Αιτούμενη Διευθ. (Δυαδικό) Hit ή Miss στη Cache Αντίστοιχο μπλοκ στη cache Miss mod 8 = Miss mod 8 = Hit mod 8 = Hit mod 8 = Miss mod 8 = Miss mod 8 = Hit mod 8 = miss mod 8 = 010 Ξεκινήστε με άδεια κρυφή μνήμη 14

15 Κρυφή Μνήμη Άμεσης Απεικόνισης (συν.) Για MIPS: Hit Index Tag Address (showing bit positions) Byte offset Valid Tag Index Data Καθορίζει ποιο byte της λέξης είναι, αγνοείται Data Θυμηθείτε ότι ο MIPS χρησιμοποιεί διευθυνσιοδότηση ανά byte (όχι word ή block) Έγκυρες διευθ.: 0, 4, 8, 12, 16, (πολλαπλάσια του 4) log 2 (1024) = = 15

16 Μέγεθος Κρυφής Μνήμης Για μπλοκ 1 λέξης: Θεωρήστε ότι 2 n είναι ο αρ. των διευθύνσεων της cache και k οαρ. των bits σε 1 λέξη # bits στη cache = k x 2 n + (bits για δεδομένα) 1 x 2 n + (bits για εγκυρότητα) (k - n - 2) x 2 n (bits για ετικέτες) Από το προηγούμενο παράδειγμα, k=32 και n= x ( ) = 53KBytes Το μέγεθος της κυρίως μνήμης είναι 4 GB. Γιατί; Για μπλοκ πολλαπλών λέξεων: Θεωρήστε ότι 2 n είναι ο αρ. των διευθύνσεων της cache, k οαρ. των bits σε 1 λέξη και 2 m οαρ. των λέξεων ανά μπλοκ # bits στη cache = 2 m k x 2 n + (bits για δεδομένα) 1 x 2 n + (bits για εγκυρότητα) (k - n - m - 2) x 2 n (bits για ετικέτες) Αν k=32, m=2 και n= x ( ) = 147KBytes Ποιο είναι το μέγεθος της κυρίως μνήμης; 16

17 Μέγεθος Κρυφής Μνήμης (συν.) Ας αναλύσουμε τα προηγούμενα παραδείγματα: Μπλοκ 1 λέξης, 1024 διευθύνσεις στη cache, 4GB κυρίως μνήμη: απαιτεί 53KB για την cache Μπλοκ 4 ων λέξεων, 1024 διευθύνσεις στη cache, 4GB κυρίως μνήμη: απαιτεί 147KB για την cache Ποια cache είναι η καλύτερη (με τη χαμηλότερη επιβάρυνση); Μπλοκ 1 λέξης : 32KB από τα 53KB είναι για δεδομένα 60.4% δεδομένα και 39.6% επιβάρυνση Μπλοκ 4 ων λέξεων: 128KB από τα147kb είναι για δεδομένα 87% δεδομένα και 13% επιβάρυνση Άλλο σημαντικό προτέρημα για μπλοκ πολλαπλών λέξεων: Μεγαλύτερη χωρική τοπικότητα μειώνει τον αρ. των ανεπιτυχών προσπελάσεων ( miss rate) Μειονεκτήματα: Μπλοκ με πολύ μεγάλο μέγεθος αυξάνουν το miss rate Μπλοκ με πολύ μεγάλο μέγεθος αυξάνουν το miss penalty (απαιτεί περισσότερο χρόνο να μεταφερθούν νέα δεδομένα στη cache) 17

18 Miss rate vs Block size 10% 4K Miss rate 5% 16K 0% Block size 64K 256K Μεγαλύτερες cache έχουν μικρότερο miss rate (το αναμενόμενο!) Υπάρχει κορεσμός στον αρ. των μπλοκ, όταν το μέγεθος του μπλοκ αποτελεί σημαντικό μέρος της cache 18

19 Ανεπιτυχής ανάγνωση/γραφή κρυφής μνήμης (cache miss) Cache Miss (read/write): Ανεπιτυχής προσπέλαση στη cache αφού τα αιτούμενα δεδομένα δεν είναι στη cache Η μονάδα ελέγχου ανιχνεύει miss ή hit (για ανάγνωση ή γραφή): Όταν υπάρχει hit, το CPU συνεχίζει χωρίς καθυστέρηση Όταν υπάρχει miss, η μονάδα ελέγχου καθυστερεί το CPU (με stalls), προσκομίζει το απαραίτητο μπλοκ από την κυρίως μνήμη και το φορτώνει στη cache, και τέλος επιστρέφει στο CPU H γραφή απαιτεί επιπρόσθετο κόπο: Write-through: πάντα ενημερώνει την μνήμη όταν υπάρχει αλλαγή στα περιεχόμενα της cache, για να υπάρχει συνέπεια δεδομένων (απαιτεί πολύ χρόνο) Χρήση απομονωτή γραφής (write buffer): τα δεδομένα της cache που πρέπει να γραφτούν στη μνήμη διατηρούνται σε μια ουρά Write-back: ανανεώνει μόνο τα δεδομένα στη cache και ενημερώνει τη χαμηλότερη μνήμη στην ιεραρχία μόνο όταν τα δεδομένα στη cache πρέπει να αντικαταστηθούν 19

20 Μικροεπεξεργαστής FastMATH Γρήγορος ενσωματωμένος μικροεπεξεργαστής Χρησιμοποιεί την αρχιτεκτονική του MIPS με διασωλήνωση 12 σταδίων Μπορεί να διαβάσει δεδομένα και εντολές στον ίδιο κύκλο του ρολογιού Χρησιμοποιεί διαφορετικές κρυφές μνήμες για εντολές και δεδομένα Υλοποίηση Κρυφής Μνήμης 16KB (δεδομένα) 16 λέξεις ανά μπλοκ (= 32x16 = 512 bits) (m=4) 256 μπλοκ (256 x 512 = 16KB) (n=8) Μέγεθος ετικέτας = 32 (n + m + 2) = 18 20

21 Μικροεπεξεργαστής FastMATH 16 KB cache για 256 μπλοκ των 16 λέξεων Address (showing bit positions) Hit Tag Index Byte offset Block offset Data 18 bits 512 bits V Tag Data 256 entries = Mux 32 21

22 Σχεδιασμός Συστήματος Μνήμης Το miss penalty εξαρτάται από το bandwidth (μέγεθος δίαυλου) από την κυρίως μνήμη στην κρυφή μνήμη Μεγαλύτερο bandwidth δίνει μικρότερο miss penalty (επιτρέπει για μεγαλύτερα μπλοκ στην κρυφή μνήμη) Το ρολόι του δίαυλου (bus clock) είναι συνήθως γύρω στις 10 φορές πιο αργό από το ρολόι του CPU 22

23 Σχεδιασμός Συστήματος Μνήμης CPU CPU CPU Cache Multiplexor Cache Cache Bus Bus Bus Memory Memory bank 0 Memory bank 1 Memory bank 2 Memo bank Memory a. O ne-word-wide memory organization b. Wide memory organization Εύρος Δίαυλου (Bus bandwidth) = μέγεθος λέξης Αύξηση στο εύρος δίαυλου. Επιτρέπει παράλληλη πρόσβαση σε όλες τις λέξεις του μπλοκ. Επίσης, παράλληλη μεταφορά. c. Interleaved memory organization Αύξηση στο εύρος μνήμης. Η μεταφορά εξακολουθεί να γίνεται ανά λέξη, αλλά η πρόσβαση είναι παράλληλη για όλες τις λέξεις σε ένα μπλοκ. 23

Κεφάλαιο 7 Ιεραρχία Μνήμης (Memory Hierarchy)

Κεφάλαιο 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 περισσότερα

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Κρυφές Μνήμες. (οργάνωση, λειτουργία και απόδοση)

Ιόνιο 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 περισσότερα

Ιεραρχία Μνήμης. Ιεραρχία μνήμης και τοπικότητα. Σκοπός της Ιεραρχίας Μνήμης. Κρυφές Μνήμες

Ιεραρχία 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 περισσότερα

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2

ΠΛΕ- 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 περισσότερα

i Στα σύγχρονα συστήματα η κύρια μνήμη δεν συνδέεται απευθείας με τον επεξεργαστή

i 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 περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές 9ο μάθημα: Αρχιτεκτονική συστήματος μνήμης: Κρυφές μνήμες εισαγωγή

ΠΛΕ- 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 περισσότερα

Τεχνολογίες Κύριας Μνήμης

Τεχνολογίες 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 περισσότερα

Διάλεξη 15 Απόδοση της Ιεραρχίας Μνήμης Βελτιστοποίηση της απόδοσης

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 περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική 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 περισσότερα

Processor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης

Processor-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 περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών (ΙI)

Οργάνωση 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 περισσότερα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Υπόβαθρο: Κρυφές μνήμες

Υ- 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 περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών

Οργάνωση Υπολογιστών Οργάνωση Υπολογιστών Επιμέλεια: Γεώργιος Θεοδωρίδης, Επίκουρος Καθηγητής Ανδρέας Εμερετλής, Υποψήφιος Διδάκτορας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών 1 Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 5. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ -. Σερπάνος 2. Σημείωση

Κεφάλαιο 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 περισσότερα

Κύρια μνήμη. Μοντέλο λειτουργίας μνήμης. Ένα τυπικό υπολογιστικό σύστημα σήμερα. Οργάνωση Υπολογιστών (ΙI)

Κύρια 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 περισσότερα

Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Εικονική Μνήμη. (και ο ρόλος της στην ιεραρχία μνήμης)

Ιόνιο 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 περισσότερα

Εικονική Μνήμη (virtual memory)

Εικονική 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 περισσότερα

Με τον όρο μνήμη αναφερόμαστε στα μέσα που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων σε έναν υπολογιστή ή άλλη ψηφιακή

Με τον όρο μνήμη αναφερόμαστε στα μέσα που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων σε έναν υπολογιστή ή άλλη ψηφιακή Μνήμη Με τον όρο μνήμη αναφερόμαστε στα μέσα που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων σε έναν υπολογιστή ή άλλη ψηφιακή ηλεκτρονική συσκευή, σε προσωρινή ή μόνιμη βάση. Τα σύγχρονα

Διαβάστε περισσότερα

Ιεραρχία Μνήμης. Εικονική μνήμη (virtual memory) Επεκτείνοντας την Ιεραρχία Μνήμης. Εικονική Μνήμη. Μ.Στεφανιδάκης

Ιεραρχία 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 περισσότερα

Διάλεξη 14 Εισαγωγή στην Ιεραρχία Μνήμης

Διάλεξη 14 Εισαγωγή στην Ιεραρχία Μνήμης ΗΥ 232 Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών Διάλεξη 14 Εισαγωγή στην Ιεραρχία Μνήμης Νίκος Μπέλλας Τμήμα Μηχανικών Η/Υ, Τηλεπικοινωνιών και Δικτύων 1 H Μικρο-αρχιτεκτονική μας 4 1 0 PCSrc IF/ID Control ID/EX

Διαβάστε περισσότερα

Processor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης

Processor-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 περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική 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 περισσότερα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ 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 περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ 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 περισσότερα

Processor-Memory (DRAM) Διαφορά επίδοσης

Processor-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 περισσότερα

Αρχιτεκτονική-ΙI Ενότητα 4 :

Αρχιτεκτονική-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 περισσότερα

Τμήμα 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. 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 περισσότερα

Οργάνωση Ιεραρχίας Μνήμης - Caches

Οργάνωση 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 περισσότερα

Επιπλέον διδακτικό υλικό κρυφών μνημών: set-associative caches, πολιτικές αντικατάστασης, χειρισμός εγγραφών

Επιπλέον 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 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

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονική 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 περισσότερα

Ενότητα 2: Η κρυφή µνήµη και η λειτουργία της

Ενότητα 2: Η κρυφή µνήµη και η λειτουργία της Ενότητα 2: Η κρυφή µνήµη και η λειτουργία της Στην ενότητα αυτή θα αναφερθούµε εκτενέστερα στη λειτουργία και την οργάνωση της κρυφής µνήµης. Θα προσδιορίσουµε τις βασικές λειτουργίες που σχετίζονται µε

Διαβάστε περισσότερα

ΠΛΕ- 027 Μικροεπεξεργαστές

ΠΛΕ- 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 περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική 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 περισσότερα

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική 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 περισσότερα

ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΜΝΗΜΕΣ. (c) Αμπατζόγλου Γιάννης, Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ΠΕ17

ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΜΝΗΜΕΣ. (c) Αμπατζόγλου Γιάννης, Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ΠΕ17 ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΜΝΗΜΕΣ Μνήμες (Memory) - Είναι ημιαγώγιμα κυκλώματα που μπορούν να αποθηκεύσουν ένα σύνολο από δυαδικά ψηφία (bit). - Μια μνήμη αποθηκεύει λέξεις (σειρές από bit). - Σε κάθε

Διαβάστε περισσότερα

Cach O p i timisati tions

Cach 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 περισσότερα

Ασκήσεις Caches

Ασκήσεις 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 περισσότερα

Άσκηση 1η. Θεωρήστε ένα σύστημα μνήμης με μία cache: 4 way set associative μεγέθους 256ΚΒ,

Άσκηση 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 περισσότερα

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης.

Εθνικό 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 περισσότερα

Εικονική Μνήμη (Virtual Μemory)

Εικονική 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 περισσότερα

Ασκήσεις Caches. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης

Ασκήσεις 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 περισσότερα

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Η/Υ

ΟΡΓΑΝΩΣΗ 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 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 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφάλαιο 5: Ιεραρχία Μνήμης Memory Hierarchy

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφάλαιο 5: Ιεραρχία Μνήμης Memory Hierarchy ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Κεφάλαιο 5: Ιεραρχία Μνήμης Memory Hierarchy 1 Main Memory Secondary Memory CPU Bus Input/Output Μια από τις κυριότερες λειτουργίες ενός υπολογιστικού

Διαβάστε περισσότερα

3 η ΑΣΚΗΣΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

3 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 περισσότερα

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ι. Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή στην Δομή, Οργάνωση, Λειτουργία και Αξιολόγηση Υπολογιστών

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ι. Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή στην Δομή, Οργάνωση, Λειτουργία και Αξιολόγηση Υπολογιστών ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ι Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή στην Δομή, Οργάνωση, Λειτουργία και Αξιολόγηση Υπολογιστών Υπολογιστής: Σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών προγράμματα και δεδομένα Υπολογιστής αποτελέσματα

Διαβάστε περισσότερα

ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ (ΜΝΗΜΗ)

ΣΥΣΚΕΥΕΣ 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 περισσότερα

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός. Ενότητα 7(α) - Ιεραρχία Μνήμης

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός. Ενότητα 7(α) - Ιεραρχία Μνήμης ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Ενότητα 7(α) Ιεραρχία Μνήμης 1 Οργάνωση Συστήματος Μνήμης Μια από τις κυριότερες λειτουργίες ενός υπολογιστικού συστήματος ηαποθήκευσηκαιηανάκλησηπληροφοριώναπότιςμονάδες

Διαβάστε περισσότερα

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ, 5 ο εξάµηνο

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ, 5 ο εξάµηνο ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ και ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ, 5 ο εξάµηνο ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2006 ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΛΥΣΕΙΣ

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

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ενότητα 10: Ιεραρχία Μνήμης. Δρ. Μηνάς Δασυγένης mdasyg@ieee.org Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών http://arch.icte.uowm.gr/mdasyg

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι. Μάθημα 5 ο Οργάνωση Υπολογιστών. Δρ.

Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι. Μάθημα 5 ο Οργάνωση Υπολογιστών. Δρ. Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας Πληροφορική Ι Μάθημα 5 ο Οργάνωση Υπολογιστών Δρ. Γκόγκος Χρήστος Υποσυστήματα αυτόνομου υπολογιστή Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU)

Διαβάστε περισσότερα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ιεραρχία μνήμης: προχωρημένα θέματα

Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ιεραρχία μνήμης: προχωρημένα θέματα Υ- 01 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Ιεραρχία μνήμης: προχωρημένα θέματα Αρης Ευθυμίου Το σημερινό μάθημα Εικονική μνήμη και κρυφές μνήμες Physical/Virtual indexing Σκοπός: μείωση hit Ome Τεχνικές σχετικές

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας. Οργάνωση Υπολογιστών

Τμήμα Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας. Οργάνωση Υπολογιστών Οργάνωση Υπολογιστών Οργάνωση υπολογιστών ΚΜΕ Κύρια Μνήμη Υποσύστημα εισόδου/εξόδου Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) R1 R2 ΑΛΜ R3 I Καταχωρητές PC Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Αριθμητική και λογική μονάδα

Διαβάστε περισσότερα

Οργάνωση 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 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 περισσότερα

SMPcache. Ένα εργαλείο για προσομοίωση-οπτικοποίηση κρυφής μνήμης (Cache)

SMPcache. 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 περισσότερα

Είδη των Cache Misses: 3C s

Είδη 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 περισσότερα

3. Η ιεραρχία της μνήμης

3. Η ιεραρχία της μνήμης Κεφάλαιο 3: Η ιεραρχία της μνήμης 44 3. Η ιεραρχία της μνήμης 3.1.1 Η τεχνολογία της ιεραρχημένης μνήμης Για τους προγραμματιστές θα ήταν επιθυμητό να γινόταν προπέλαση σε απεριόριστες ποσότητες μνήμης

Διαβάστε περισσότερα

ΣΤΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΝΗΜΕΣ ΤΥΧΑΙΑΣ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ (Static and Dynamic RAMs). ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ

ΣΤΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΝΗΜΕΣ ΤΥΧΑΙΑΣ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ (Static and Dynamic RAMs). ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΣΤΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΝΗΜΕΣ ΤΥΧΑΙΑΣ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ (Static and Dynamic RAMs). ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΜΙΑΓΩΓΙΚΩΝ ΜΝΗΜΩΝ. ΒΑΣΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ RAM CMOS. ΤΥΠΟΙ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΑΡΧΕΣ

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονική υπολογιστών 1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 5 : Η Εσωτερική Μνήμη Καρβούνης Ευάγγελος Τρίτη, 01/12/2015 Οι τύποι μνήμης με ημιαγωγούς 2 2 Η λειτουργία

Διαβάστε περισσότερα

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης. Cache Optimizations

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης. Cache Optimizations Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών Αρχιτεκτονική Υπολογιστών Νεκτάριος Κοζύρης Cache Optimizations Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο AEN ΗΠΕΙΡΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΛΟΙΑΡΧΩΝ Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Δ Εξάμηνο ΘΕΩΡΙΑ 3 η Διάλεξη ΧΑΣΑΝΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Υπολογιστικό σύστημα: Ένα δυναμικό σύστημα που: Χρησιμοποιείται για επίλυση προβλημάτων

Διαβάστε περισσότερα

(advanced_ca, ακ. έτος Cache Optimisations

(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 περισσότερα

Εικονική Μνήμη (Virtual Μemory)

Εικονική 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 περισσότερα

Οργάνωση Υπολογιστών (IΙI)

Οργάνωση 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

Δομή Ηλεκτρονικού υπολογιστή

Δομή 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

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

Εικονική Μνήμη (virtual memory)

Εικονική 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 περισσότερα

Εικονική Μνήμη (virtual memory)

Εικονική 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 περισσότερα

Κύρια & Περιφερειακή Μνήµη

Κύρια & Περιφερειακή Μνήµη Κύρια & Περιφερειακή Μνήµη Κύρια Μνήµη RAM ROM Cache Περιεχόµενα Μονάδες Μαζικής Αποθήκευσης Μαγνητικοί ίσκοι Μαγνητικές Ταινίες Οπτικά Μέσα Ηκύρια µνήµη (Main Memory) Η κύρια µνήµη: Αποθηκεύει τα δεδοµένα

Διαβάστε περισσότερα

Βασικές συσκευές Ε/Ε. Είσοδος Έξοδος στον υπολογιστή. Ένα τυπικό υπολογιστικό σύστημα σήμερα. Οργάνωση Υπολογιστών (IΙI) Μ.

Βασικές συσκευές Ε/Ε. Είσοδος Έξοδος στον υπολογιστή. Ένα τυπικό υπολογιστικό σύστημα σήμερα. Οργάνωση Υπολογιστών (IΙI) Μ. 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

Μικροεπεξεργαστές - Μικροελεγκτές Ψηφιακά Συστήματα

Μικροεπεξεργαστές - 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 περισσότερα

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών 1 Οργάνωση υπολογιστών ΚΜΕ Κύρια Μνήμη Υποσύστημα εισόδου/εξόδου 2 Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) R1 R2 ΑΛΜ

Διαβάστε περισσότερα

Virtual Memory. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης

Virtual Memory. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών. 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: Νεκ. Κοζύρης Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 5ο εξάμηνο ΣΗΜΜΥ ακ. έτος: 24-25 Νεκ. Κοζύρης nkoziris@cslab.ece.ntua.gr Virtual Memory http://www.cslab.ece.ntua.gr/courses/comparch/ Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό

Διαβάστε περισσότερα

Μάθημα 8: Διαχείριση Μνήμης

Μάθημα 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 περισσότερα

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών Υλικό Υπολογιστών Κεφάλαιο 5ο Οργάνωση υπολογιστών Εισαγωγή Θα δούµε την οργάνωση ενός υπολογιστή Στον επόµενο µάθηµα θα δούµε πως συνδέονται πολλοί Η/Υ για να σχηµατίσουν

Διαβάστε περισσότερα

Υλοποίηση DMA για υπολογιστικό σύστημα με Scratch pad μνήμη και βελτιστοποιημένη υλοποίηση εφαρμογών

Υλοποίηση DMA για υπολογιστικό σύστημα με Scratch pad μνήμη και βελτιστοποιημένη υλοποίηση εφαρμογών Εργαστήριο Ηλεκτρονικής Τοµέας Ηλεκτρονικής και Υπολογιστών Τµήµα Φυσικής Πανεπιστήµιο Πατρών Ειδική Επιστημονική εργασία Υλοποίηση DMA για υπολογιστικό σύστημα με Scratch pad μνήμη και βελτιστοποιημένη

Διαβάστε περισσότερα

Αρχιτεκτονική υπολογιστών

Αρχιτεκτονική υπολογιστών 1 Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αρχιτεκτονική υπολογιστών Ενότητα 4 : Ενδιάμεση Μνήμη (Cache Memory) Φώτης Βαρζιώτης 2 Ανοιχτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής

Διαβάστε περισσότερα

i Όλες οι σύγχρονες ΚΜΕ είναι πολυπλοκότερες!

i Όλες οι σύγχρονες ΚΜΕ είναι πολυπλοκότερες! Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2016-17 Κεντρική Επεξεργασίας (Σχεδιασμός και λειτουργία μιας απλής ΚΜΕ) http://mixstef.github.io/courses/comparch/ Μ.Στεφανιδάκης Η υπολογιστική

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΥΛΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΥΛΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ 1.1 Το Υπολογιστικό Σύστηµα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΥΛΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Από τον υπολογιστή των Αντικυθήρων µέχρι τα αυτοκίνητα χωρίς οδηγό Κατηγορίες µε βάση το µέγεθος και τη χρήση: Υπερυπολογιστές (supercomputers)

Διαβάστε περισσότερα

ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΔΙΑΥΛΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ

ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΔΙΑΥΛΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΔΙΑΥΛΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ SOCKET CPU Χρόνια Επεξεργαστές Συχνότητα Yπολογιστής 2000 Intel Pentium 4 100-200 478/ Intel Celeron N Intel Pentium 4 EE 400-800

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

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών II 16-2-2012. Ενδεικτικές απαντήσεις στα θέματα των εξετάσεων

Αρχιτεκτονική 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 περισσότερα

Ζητήµατα Απόδοσης. Ιεραρχία Μνήµης. Αναγκαιότητα για Ιεραρχία Μνήµης. Processor-DRAM Gap (latency) Ε-85: Ειδικά Θέµατα Λογισµικού

Ζητήµατα Απόδοσης. Ιεραρχία Μνήµης. Αναγκαιότητα για Ιεραρχία Μνήµης. Processor-DRAM Gap (latency) Ε-85: Ειδικά Θέµατα Λογισµικού Ε-85: Ειδικά Θέµατα Λογισµικού Προγραµµατισµός Συστηµάτων Υψηλών Επιδόσεων Χειµερινό Εξάµηνο 2009-10 «Ιεραρχία Μνήµης και Τεχνικές Βελτιστοποίησης» Παναγιώτης Χατζηδούκας (Π.Δ. 407/80) Ζητήµατα Απόδοσης

Διαβάστε περισσότερα

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ 6-7: ΚΡΥΦΗ ΜΝΗΜΗ (Cache)

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ 6-7: ΚΡΥΦΗ ΜΝΗΜΗ (Cache) ΗΜΥ 312 -- ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ 6-7: ΚΡΥΦΗ ΜΝΗΜΗ (Cache) Διδάσκουσα: ΜΑΡΙΑ Κ ΜΙΧΑΗΛ Επίκουρη Καθηγήτρια, ΗΜΜΥ (mmichael@ucyaccy) [Προσαρµογή από Computer Architecture, Hennessy

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα μνήμης και υποστήριξη μεταφραστή για MPSoC

Συστήματα μνήμης και υποστήριξη μεταφραστή για MPSoC Συστήματα μνήμης και υποστήριξη μεταφραστή για MPSoC Πλεονεκτήματα MPSoC Είναι ευκολότερο να σχεδιαστούν πολλαπλοί πυρήνες επεξεργαστών από τον σχεδιασμό ενός ισχυρότερου και πολύ πιο σύνθετου μονού επεξεργαστή.

Διαβάστε περισσότερα

Επανάληψη Ιεραρχία Μνήμης Memory Hierarchy. Κεφάλαιο 5- Ιεραρχία Μνήμης

Επανάληψη Ιεραρχία Μνήμης Memory Hierarchy. Κεφάλαιο 5- Ιεραρχία Μνήμης Επανάληψη Ιεραρχία Μνήμης Memory Hierarchy 1 Οργάνωση Συστήματος Μνήμης Ένα υπολογιστικό σύστημα συνήθως διαθέτει πολλούς τύπους μνήμης Registers, buffers, caches, main memory, secondary memory (flash/ssd,

Διαβάστε περισσότερα

Τμήμα Λογιστικής. Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. Μάθημα 8. 1 Στέργιος Παλαμάς

Τμήμα 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 περισσότερα

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2

ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 ΠΛΕ- 074 Αρχιτεκτονική Υπολογιστών 2 9ο μάθημα: Κρυφές μνήμες εικονική μνήμη Αρης Ευθυμίου Πηγές διαφανειών: συνοδευτικές διαφάνειες αγγλικης εκδοσης του βιβλιου Μεγαλύτερη associadvity! Rules of thumb:

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

Ενσωµατωµένα Υπολογιστικά Συστήµατα (Embedded Computer Systems)

Ενσωµατωµένα Υπολογιστικά Συστήµατα (Embedded Computer Systems) Ενσωµατωµένα Υπολογιστικά Συστήµατα (Embedded Computer Systems) Μαθηµα 2 ηµήτρης Λιούπης 1 Intel SA-1110 µc StrongARM core. System-on-Chip. Εξέλιξη των SA-110 και SA-1100. 2 ARM cores ARM: IP (intellectual

Διαβάστε περισσότερα

Προγραμματισμός 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 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 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

Επαρκή χωρητικότητα αποθήκευσης Αποδεκτό επίπεδο μέσης απόδοσης Χαμηλό μέσο κόστος ανά δυαδικό δ ψηφίο

Επαρκή χωρητικότητα αποθήκευσης Αποδεκτό επίπεδο μέσης απόδοσης Χαμηλό μέσο κόστος ανά δυαδικό δ ψηφίο ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ι Κεφάλαιο 51&52 5.1 5.2 Σύστημα μνήμης Αρχιτεκτονική Υπολογιστών,, Δημήτριος B. Νικολός, 2η η Έκδοση, Έκδοση Δ. Β. Νικολού,, 2012 Κύριος Σκοπός κατά τη Σχεδίαση του Συστήματος

Διαβάστε περισσότερα

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός. Ενότητα 7 Ιεραρχία Μνήμης

ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός. Ενότητα 7 Ιεραρχία Μνήμης ΕΠΛ221: Οργάνωση Υπολογιστών και Συμβολικός Προγραμματισμός Ενότητα 7 Ιεραρχία Μνήμης 1 Οργάνωση Συστήματος Μνήμης Μια από τις κυριότερες λειτουργίες ενός υπολογιστικού συστήματος είναι η αποθήκευση και

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ 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 ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ (Ι) ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΧΟΛΩΝ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Μάθημα : Μικροϋπολογιστές

Διαβάστε περισσότερα

Processor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης

Processor-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 περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ Σχολή Θετικών Επιστηµών και Τεχνολογίας Τµήµα Επιστήµης και Τεχνολογίας Υπολογιστών ιπλωµατική Εργασία Εργαλείο προσοµοίωσης µνήµης ΧΜSIM Ονοµατεπώνυµο Φοιτητή Λιώρης Θεόδωρος

Διαβάστε περισσότερα

Processor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης

Processor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης Processor-Memory (DRAM) ιαφορά επίδοσης µproc 6%/yr Processor-Memory Performance Gap: (grows 5% / year) DRAM 7%/yr. Performance 98 98 982 983 984 985 986 987 988 989 99 99 992 993 994 995 996 997 998 999

Διαβάστε περισσότερα