Новые направления развития архитектуры ЭВМ

Новые вычислительные средства (пятого поколения), кроме более высокой производительности и надежности при более низкой стоимости, обеспечиваемых новейшими электронными технологиями, должны удовлетворять качественно новым функциональным требованиям:

- работать с базами знаний в различных предметных областях и организовывать на их основе системы искусственного интеллекта;

- обеспечивать простоту применения ЭВМ путем реализации эффективных систем ввода-вывода информации голосом, диалоговой обработки информации с использованием естественных языков, устройств распознавания речи и изображения;

- упрощать процесс создания программных средств путем автоматизации синтеза программ.

Для достижения максимальной производительности используется принцип конвейера. Метриками эффективности конвейера являются:

Ускорение S (отношение времени обработки без конвейера и его наличии)

Т к - время работы одной ступени

К- число ступеней

N- кол-во данных

Эффективность E (доля ускорения, приходящ. на одну ступень конвейера)

Производительность P (эффективность, приходящ. на время работы одной ступени)

Конвейер команд состоит из: выборка команды, декодирование команды, вычисление адресов операндов, выборка операндов, и Конфликты в конвейере команд:

- попытка нескольких команд одноврем. обратиться к одному и тому же ресурсу ВМ. Взаимосвязь команд по данным (чтение после записи, запись после чтения, запись после записи)

- неоднозначность при выборке след. команды в случае команд перехода

- суперскалярные процессоры – кот. одновременно выполняют > 1 скалярной команды. Это достигается за счет включения в состав ЦП неск. самостоят. функциональных блоков, каждый из кот. отвечает за свой класс операций.

сполнение команды, запись результата.