Структура RISC процесора

RISC архитектуре данас користе широк спектар платформи, од мобилних телефона и таблет рачунара до неких од најбржих суперрачунара као што је K рачунар.

RISC и суперрачунари

Описаћемо неколико типичних представника RISC процесора, који су и данас присутни у суперрачунарима.
IBM’s Power Architecture, користи многе IBM-ове суперрачунаре, сервере средњег нивоа и радне станице, представник је PowerPC. Састоји се од неколико блокова:

унутрашња структура PowerPC-а

унутрашња структура PowerPC-а

RTC – генератор такта
IU – јединица инструкција која садржи ред од 8 инструкција и кеш величине 32kB
EU – јединица за рад са целим бројевима која садржи 32 32-битна регистра
BPU – јединица за предвиђање гранања
FPU – јединица за рад са бројевима у покретном зарезу која садржи 32 64-битна регистра
MMU – јединица управљања меморијом – меморија је подељена на сегменте величине 256MB и странице величине 4kB
MU са меморијом која служи за упис и читање из оперативне меморије
кеш меморија
системски интерфејс који ради са 32-битном адресном и 64-битном магистралом података

Alpha, користи рачунар са једном матичном плочом, радну станицу, сервер и суперрачунар из Digital Equipment Corporation, Compaq и HP. Alpha микропроцесор састоји се од следећих компоненти:

структура Alpha микропроцесора

структура Alpha микропроцесора

I-кеш – кеш за инструкције величине 8kB, садржи и таблицу историје гранања
E-блок – целобројна јединица за множење, сабирање, померање и логичке операције, садржи 32 64-битна регистра
I-блок – контролна јединица за ред инструкција и контролу текуће линије
F-блок – јединица за множење, сабирање и дељење бројева у покретном зарезу, садржи 32 64-битна регистра
A-блок – служи за формирање адреса
D-кеш – кеш за податке величине 8kB
интерфејс магистрале ради са 64-битном адресном магистралом и 128-битном магистралом података

RISC и мобилни системи

Већина мобилних система се ослања на RISC архитектури. ARM архитектура доминира тржиштем за уграђене системе мале снаге и јефтине (обично 100-1200MHz у 2011.) Користи се у великом броју система кео што су системи базирани на Android-у, Apple iPhone и iPad, RIM уређајима, Nintendo Game Boy Advance и Nintendo DS, итд. Преко 95% свих паметних телефона ради са процесорима заснованим на ARM архитектури
ARM је концептуална архитектура, што значи да је развијена општа блок шема, а сваки произвођач који користи ARM архитектуру прилагођава је сопственим потребама. Општа блок шема приказана је на слици:
Најважније компоненте су:

%d0%b0%d1%80%d0%bc
– 32-битни адресни регистар (Address Registar)
– повећавач адреса (Address Incrementer) – омогућава лако одређивање узастопних адреса у меморији
– банка регистара (Register Bank)
– множач (Multiplier)
– ротациони померач (Barrel Shifter)
– 32-битна аритметичко-логичка јединица (ALU)
– степен за декодирање (Decode Stage), који најпре врши декомпресију инструкција (Instruction Decompression), а затим тако добијену инструкцију прослеђује декодеру инструкција (Instruction Decoder) који је саставни део управљачке јединице (Control Logic)
– прихватни регистар података за читање из меморије (Read Data Register)
– прихватни регистар података за упис у меморију (Write Data Register)
– све ове компоненте повезане су унутрашњим магистралама: ALU магистрала (ALU Bus) повезује излаз аритметичко-логичке јединице и регистре, A магистрала (A Bus) повезује регистре са улазом аритметичко-логичке јединице, B магистрала (B Bus) повезује прихватне регистре са банком регистара, повећавач адреса као излаз даје повећану адресу (Incrementer) у адресни регистар или ажурирање програмског бројача (PC Update) у банку регистара, из банке регистара преко PC магистрале преноси се адреса инструкције која треба да се прибавља из меморије. Спољашње магистрале су 32-битна адресна и 32-битна магистрала података.

Advertisements

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s