Белгілі бір əдістерді қолдану негізінен əзірлеу мақсаттарымен
анықталады; бҧл ретте заманауи компьютерлердің қҧрылымдары
жҥйенің барлық жағынан теңгерімделгендігін қамтамасыз етеді.
Негізгі жадыны ұйымдастыру. Заманауи компьютерлердегі
негізгі жады өзімен жады иерархиясының келесі деңгейін білдіреді.
Негізгі жад кэш-жадының сҧраныстарын қанағаттандырады жəне кіріс
(шығыс) интерфейсі ретінде қызмет етеді, себебі ол кіріс көзі жəне
шығыс көзі ҥшін тағайындау орны болып табылады. Негізгі жадтың
өнімділігін бағалау ҥшін екі негізгі параметр пайдаланылады: кідіру
жəне өткізу жолағы қолданылады. Негізгі жадының кідірісі кэш-
жадыға байланысқа ие, ал өткізу жолағы немесе өткізу қабілеті кіріс
(шығысқа)
жатады.
Екінші
деңгейдегі
кэш-жадының
танымалдылығының жəне осындай кэш-жадыдағы блок өлшемінің
артуына байланысты, негізгі жадының өткізу жолағы кэш-жады ҥшін
де маңызды болып табылады.
Жадты кешіктіру дəстҥрлі тҥрде екі параметрлермен бағаланады: қол
жеткізу уақыты (access time) мен жады циклінің ҧзақтығы (cycle time).
Қолжеткізу уақыты оқу сҧрауын беру жəне сҧралған сөздің жадқа тҥсу сəті
уақыт аралығынан тҧрады. Жад циклінің ҧзақтығы жадыға екі кезеңде
өтініштер арасындағы минималды уақытпен анықталады.
Заманауи компьютерлердің негізгі жадысы статистикалық жəне
динамикалық есте сақтау еркін іріктейтін (ЕІЕҚ) қондырғыларының
микросҧлбаларында іске асырылады асырылады. Статикалық ЕІЕҚ
(СЕІЕҚ) микросҧлбалары аз қолжетімділікті уақытқа ие жəне қалпына
келтіру
циклін
қажет
етпейді.
Динамикалық
ЕІЕҚ
(ДЕІЕҚ)
микросҧлбалары ҥлкен сыйымдылық пен аз қҧнмен ерекшеленеді, бірақ
олар қалпына келтіру сҧлбаларын қажет етеді жəне оларға қолжеткізудің
біршама көп уақытына ие.
ДЕІЕҚ даму процесінде оның сыйымдылығының өсуіне байланысты
мҧндай микросҧлбалардың қҧнына қатысты басты мəселе, мекенжайлық
желілер саны жəне тиісті тҧрқының қҧны туралы мəселе болды.
Мекенжайлар беруге қажет тҧрқы байланыстарының санын жартысына
қысқартуға мҥмкіндік беретін мекенжай желілерін мультиплекстеудің
қажеттілігі туралы шешім қабылданды. Сондықтан да, ДЕІЕҚ жҥгіну
əдетте екі кезеңде жҥреді. Бірінші кезең RAS (row-access strobe — жол
мекенжайның бағанын) беруден басталады, ол микросҧлбада жолдың келіп
тҥскен мекенжайын бекітеді. Екінші кезең бағанның мекенжайын көрсету
жəне осы мекенжайды бекітетін жəне микросҧлбаның шығыс буферлері
жҧмысына рҧқсат беретін мекенжайды қайта қосудан тҧрады.
Бҧл
сигналдардың атаулары жолдың мекенжайын жəне бағанның
мекенжайын көрсету арқылы шешуге болатын элементтерге, əдетте
тікбҧрышты матрица болып табылатын микросҧлбаны ішкі
ҧйымдастыруға байланысты.
ДЕІЕҚ
ҧйымдастырудың қосымша талаптары оның жай-кҥйін
мерзімді қалпына келтіру қажеттілігі болып табылады. Бҧл ретте,
жолдағы барлық биттерді бір уақытта қалпына келтіруге болады,
мысалы, осы жолды оқу арқылы. Сондықтан да, негізгі компьютерлік
жадыдағы
ДЕІЕҚ
барлық микросҧлбаларының барлық кезеңдеріне
белгілі бір уақыт аралығында - тəртіппен 8 мс шегінде кезеңді
байланысу жҥргізілуі тиіс.
Осы талап, компьютердің негізгі жады жҥйесінің кейде процессорға
қол жетімді емес екенін білдіреді, өйткені ол əрбір микросҧлбада
қалпына келтіру сигналдарын жіберуге мəжбҥр болады.
ДЕІЕҚ
əзірлеушілері қалпына келтіруге жҧмсалған уақытты жалпы уақыттың
5%-нан
кем
деңгейінде
сақтауға
тырысады.
Әдетте,
жад
бақылаушылары
ДЕІЕҚ
кезеңді қалпына келтіруге арналған жабдықтан
тҧрады.
Динамикалық, статикалық
СЕІЕҚ
айырмашылығы регенерацияны
қажет етпейді жəне оларға қол жеткізу уақыты циклдің ҧзақтығына
сəйкес
келеді.
Шамамен
бірдей
технологияны
қолданатын
микросҧлбалар ҥшін
ДЕІЕҚ
сыйымдылығы
СЕІЕҚ
сыйымдылығынан 4-
8 есе артық, бірақ соңғылары 8-16 есе кіші цикл ҧзақтығы мен ірі қҧнға
ие. Осы себептерге байланысты, 1975 жылдан кейін сатылған дерлік
кез-келген компьютердің негізгі жадысында жартылай өткізгіш
ДЕІЕҚ
микросҧлбалары
қолдаланылды (бҧл жағдайда кэш-жадты қҧру ҥшін
СЕІЕҚ
пайдаланылды). Бірақ ерекше жағдайлар болды. Мысалы, Cray
Research компаниясының шҧғыл жадысында
СЕІЕҚ
қолданылды.
Процессордың жылдамдығының өсуіне қарай, теңдестірілген
жҥйені қамтамасыз ету ҥшін, негізгі жад сыйымдылықтары сызықты
тҥрде
өсуі
керек.
Соңғы
жылдары
динамикалық
жад
микросҧлбаларының сыйымдылығы жылына 60%-ға арта отырып, əр
ҥш жыл сайын төрт есеге артты. Өкінішке орай, сол сҧлбалардың
жылдамдығы аталған кезеңде айтарлықтай баяу қарқынмен өсті
(жылына шамамен 7%). Бҧл уақытта, 1987 жылдан бастап
процессорлар өнімділігі жылына 50% -ға артты.
Негізгі жад есептеу жҥйелерінің жылдамдығымен заманауи
процессорлар өнімділігін келісу ең маңызды мəселелердің бірі болып
қалып отыр. 3.4-бөлімде берілген кэш-жадыныңмөлшемін ҧлғайту
жəне кэш-жадыны көпдеңгейлі ҧйымдастыруды енгізу есебінен
ақпаратты өңдеу өнімділігін арттыру əдістері жҥйелер қҧны көзқарасы
тҧрғысынан жеткілікті тиімсіз болуы мҥмкін. Сондықтан да, уақытылы
əзірлемелердің маңызды бағыты
ДЕІЕҚ
ҧйымдастырудың арнайы
əдістерін қоса, оны ҧйымдастыру есебінен өткізу жолағын немесе
жадының өткізушілік қабілетін арттыру əдісі болып табылады.
Достарыңызбен бөлісу: |
