Дипломна работа на алекс маринов


Вертикална (йерархична) организация на паметта



страница5/20
Дата28.04.2022
Размер4 Mb.
#114197
ТипДиплом
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20
ДИПЛОМНА РАБОТА Хард диск
Свързани:
Правила на Деминг, Дипломна работа
2.1.Вертикална (йерархична) организация на паметта
Идеалната структурна организация на паметта е очевидно тази, която е на едно ниво, т.е. процесорът чете и записва данни (и команди) само от една единствена памет. Такава организация се нарича"плосък" модел на паметта. Това не е възможно поради следните причини:
• Един бит бърза памет е по скъпа от един бит бавна памет.
• Колкото е по-голям обемът на паметта, толкова по-голямо време е необходимо за достъп до данните, които са запомнени на произволни адреси.
Ето защо паметта във почти всички съвременни компютри е структурирана във вертикала по следния начин:
Устройството за обработка в паралелните компютри има непосредствена връзка с много малка (с обем от порядъка на няколкостотин думи), но много бърза памет, достъпът до която може да се реализира за един такт. Тази памет се нарича набор от регистри и се явява неотменна част от устройството за обработка.
На следващото ниво на йерархия се намира по-голяма памет, наричана оперативна (основна, централна). По време на решаването на задачи в нея се записват основните части на програмата и базата от данни. Поради много голямата разлика в обемите на регистровата памет и основната памет, достигаща до няколко десетки порядъка, а също така и поради значителната разлика във времето за достъп (на няколко порядък) в паралелните компютри се включва кеш-памет, заемаща междинно място между регистровата памет и основната памет.
На най-ниското ниво в йерархията на паметта се намира относително бавната, но с изключително голям капацитет вторична (външна) памет. Тя е разположена на магнитни дискове. Обменът на данни между вторичната и оперативната памети е по блокове.
За да се осигури висока ефективност на йерархично организираната памет е необходимо времената на достъп между различните нива да се различават на порядък. Ето защо в съвременните компютри се въвежда масово кеш памет от второ ниво и дори от трето ниво (в архитектурата на К7 на AMD), а също така и дискова кеш памет.
Максималната скорост на предаване на информацията в паметта (или от нея) е известна като ширина на лентата на предаване. За да може средната скорост на изчисление да не зависи от по-малката ширина на лентата на предаване от по-ниските нива, в програмата трябва да е предвидена възможност за изпълнение на най-голямо число операции с команди и данни от високо ниво, преди да възникне необходимост от презареждане от по-ниските нива. Това е особено важно при изпълнение на векторни операции.
Вертикалната структура на паметта повишава функционалната ефективност на компютъра. Това се изразява в:
• Подобрява характеристиките на процесора.
• Увеличава пропускателната способност на компютъра като цяло.
• Осигуряване на достъп до големи количества данни за приемливо малко време.
Като краен резултат общата стойност на паметта е близка до стойността на бавните устройства, а времето за достъп малко се различава от времето за достъп на бързите устройства.




Сподели с приятели:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20




©obuch.info 2022
отнасят до администрацията

    Начална страница