Жедел жады құрылымы

Cray C90 компьютерінің жедел жадысы барлық процессорлар және енгізу/шығару секциясына бөлінеді. Жадының әрбір сөзі 80 разрядтан тұрады: 64 разряды деректерді сақтау үшін және қосымша 16 разряды қателерді түзету үшін.

24 сурет. Cray C90 компьютерінің жалпы сүлбесі

Деректерді таңдау жылдамдығын арттыру үшін жедел жады бір мезгілде жұмыс істей алатын көптеген банкаларға бөлінген.

Әрбір процессор әрқайсысы бір тактіде екі сөз жібере алатын қабілеті бар төрт порт арқылы жедел жадымен қатынас жасай алады. Порттардың бірі әрқашанда енгізу/шығару секциясымен байланысқан және кемінде бір порт әрқашанда жазу операциясына бөлінген. Бұндай архитектура кірістік векторы екеуден аспайтын векторлық операцияларды орындау үшін өте ыңғайлы.

Максималды конфигурацияда компьютер жадысын 1024 банкаға бөлуге болатыны қарастырылған. Мұнда әрбір 8 секция 8 подсекцияға, әрбір подсекция 16 банкаға бөлінген (25 сурет). Тізбекті адрестер кезекпен әрбір параметр бойынша жүргізіледі:

адрес 0 - 0-ші секция, 0-ші подсекция, 0-ші банка;

адрес 1 - 1-ші секция, 0-ші подсекция, 0-ші банка;

адрес 2 - 2-ші секция, 0-ші подсекция, 0-ші банка;

…

адрес 8 - 0-ші секция, 1-ші подсекция, 0-ші банка;

адрес 9 - 1-ші секция, 1-ші подсекция, 0-ші банка;

…

адрес 63 - 7-ші секция, 7-ші подсекция, 0-ші банка;

адрес 64 - 0-ші секция, 0-ші подсекция, 1-ші банка;

адрес 65 - 1-ші секция, 0-ші подсекция, 1-ші банка;

...

Қандай да бір секцияға бір мезгілде қатынас жасалына қалса шиелініс пайда болады, бірақ ол бір тактіде шешіледі. Бұл жағдайда сұраныстардың бірінің өңделуі жалғастырыла береді де, ал басқасы жай бір тактіге бұғатталады. Егер қандай да бір секцияның бір подсекциясына бір мезгілде қатынас жасалатын болса, онда шиеліністі шешуге қажетті уақыт 6 тактіге жетуі мүмкін. Әрине, қандай да бір секцияның қандай да бір подсекциясына тұрақты түрде қатынас жасалына беретін болса, онда шиеліністің максималды саны алынары түсінікті де. Бұл процессордың 64 еселік қадаммен орналасқан деректермен векторлық операцияларды орындау кезінде болатыны белгілі. Осы мысалдың өзі Cray C90 компьютерінің бір процессорында бір бағдарламаны ғана орындау барысында шиеліністер болуы мүмкіндігі фактісінің иллюстрациясы болары анық.

25 сурет. Cray C90 компьютері жадысының бөлінуі

Сонда да, жадының осындай құрылымы аса типті жағдайларды максималды тез өңдеуге бағытталған. Тізбектей орналасқан деректерді оқу/жазу операциялары шиелініссіз өтеді. Мысалы, барлық бір өлшемді массивтерді өңдеу дәл осылай жүргізіледі. Кезкелген тақ қадаммен орналасқан деректерді таңдау кезінде де шиеленістер туындамайды. Жалпы жағдайда, деректерді таңдау қадамы екі есе дәрежесінен көп болған сайын, соғұрлым пайда болған шиеліністерді шешуге уақыт көбірек қажет етіледі.

Дата добавления: 2015-10-29