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Architettura di Calcolo ClassificazioneClassificazione.

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Presentazione sul tema: "Architettura di Calcolo ClassificazioneClassificazione."— Transcript della presentazione:

1 Architettura di Calcolo ClassificazioneClassificazione

2 Classificazione dellArchitettura 2. Tipo di ELABORAZIONE della Macchina 1.Tipo di FLUSSO DATI / ISTRUZIONI che interessa la Macchina 3. SET DI ISTRUZIONI della Macchina Architettura di Calcolo Flusso di Istruzioni IstruzioniElaborate Flusso di Dati OperandiManipolati Architettura di Calcolo Elaborazione Flusso di Istruzioni Flusso di Dati Architettura di Calcolo Instruction Set Flusso di Istruzioni Flusso di Dati

3 Classificazione dellArchitettura Classificazione di FLYNN 5 Architettura di Calcolo Flusso di Istruzioni IstruzioniElaborate Flusso di Dati OperandiManipolati Tipo e Numero di ALU Tipo di CU Tipo e Numero di ALU Tipo di CU Tipo di Memoria Dati Tipo di Memoria Dati

4 Classificazione dellArchitettura Classificazione di Flynn 13 Architettura di Calcolo Flusso di Istruzioni Singolo / Multiplo Flusso di Dati Singolo / Multiplo

5 Classificazione dellArchitettura Classificazione di FLYNN 5

6 Classificazione dellArchitettura Classificazione di FLYNN 6

7 Classificazione dellArchitettura Classificazione di FLYNN SIMD ISTRUZIONE 6 Unità Omogenee e Sincrone SISDSISD SIMDSIMD Macchina di Von Neuman Processore Vettoriale Array Processor Array Processor

8 Classificazione dellArchitettura Classificazione di FLYNN 7 Unità Disomogenee e Sincrone

9 Classificazione dellArchitettura Super-Scalare vs VLIW 8

10 Classificazione dellArchitettura Architettura VLIW 11 Processore VLIW Unità Disomogenee e Sincrone

11 Classificazione dellArchitettura Classificazione di FLYNN MIMD I calcolatori della classe MIMD si suddividono in: a. calcolatori MIMD a memoria condivisa (shared memory); b. calcolatori MIMD a memoria distribuita. 7 Unità Disomogenee e Asincrone

12 Classificazione dellArchitettura Classificazione di Flynn 13

13 Classificazione dellArchitettura Elaborazione Parallela e Distribuita 12 Architettura di Calcolo Elaborazione Flusso di Istruzioni Flusso di Dati

14 Classificazione dellArchitettura Set di Istruzioni Con Set di Istruzioni di un Microprocessore o di una generica architettura di calcolo si intende linsieme di comandi operativi riconosciuti dalla Macchina. Il singolo comando assembler ha una forma tipica: C.O. Op1, Op2, …, OpN, Dest ( SISD ) c.o.A op1A, op2A, destA c.o.B op1B, op2B, destB ( MISD ) Il programma eseguito da un architettura di calcolo è una lista di comandi assembler. 14 Architettura di Calcolo Instruction Set Flusso di Istruzioni Flusso di Dati

15 Type of the operations Type of the operations Parallelismo delle operazioni Parallelismo delle operazioni Operand Storage In/Out the CPU Operand Storage In/Out the CPU Number of Explicit operands for instruction Number of Explicit operands for instruction operand Location operand Location Type and Size of operands Type and Size of operands Classificazione dellArchitettura Set di Istruzioni Integer Floating Point Float e Double Precision Byte, Half Word, Word 15

16 Classificazione dellArchitettura Aritmetico - Logiche Data Transfert Controllo Salto Incondizionato Aritmetico - Logiche Data Transfert Controllo Salto Incondizionato Set di Istruzioni ADD, SUB, MULT, DIV SHIFT Aritm./Log., AND, OR, XOR … >,, <,, = LOAD e STORE ma anche operazioni aritmetico/logiche BRANCH subordinato ad una comparazione semplice (=0) o complessa ( >,, <, ) JUMP senza condizione (istruzione a supporto di quella di BRANCH) Type of the operations: Istr 1 Istr 2 Istr 3 Istr 4 Istr 5 Istr 6 Istr 7 Istr 8 Jump Brench Istr 9 16

17 Classificazione dellArchitettura Set di Istruzioni Parallelismo of the Instruction: Processore Dual-Core Processore VLIW A: Parallelismo Spaziale (Ridondanza HW) B: Parallelismo Temporale (Pipeline) Trasparente al Programmatore A: Parallelismo Spaziale (Ridondanza HW) B: Parallelismo Temporale (Pipeline) Trasparente al Programmatore Parallelismo di Operazione 18 C.O. Op1, Op2, …, OpN, Dest ( SISD ) c.o.A op1A, op2A, destA c.o.B op1B, op2B, destB ( MISD )

18 Operand Storage In/Out the CPU: a Stack: an Accumulator: a set of Registers: a Stack: the operands are implicitly on top of the stack an Accumulator: one operand is implicitly the accumulator a set of Registers: all operands are explicit either registers or memory locations C = A + B The code segment C = A + B how it would appear on the classes of instruction sets Stack PUSH A PUSH B ADD POP C Register Load R1,A ADD R1,B Store C,R1 Accumulator Load A ADD B Store C Classificazione dellArchitettura Set di Istruzioni General Purpose Longer Instruction High Memory Traffic Short Instruction NO Efficient Code Good Code Density 17


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