Buyruqlar darajasida parallelikni ta’minlash usullari

BUYRUQLAR DARAJASIDA PARALLELIKNI 
TA’MINLASH USULLARI

BUYRUQLAR DARAJASIDAGI PARALLELLIK

Buyruqlar
darajasidagi
parallellik
(Instruction-level
parallelism — ILP) - bu kompyuter dasturida bir vaqtning
o'zida
qancha
operatsiyani
bajarish
mumkinligini
o'lchaydigan
o'lchovdir.
Buyruqning
bajarilishining
potentsial
ustma-ust
tushishi
"buyruq
sathidagi
parallellik" deb nomlanadi.

MARKAZIY PROTSESSOR

Markaziy protsessor ma'lumotlarni qayta ishlash uchun
asosiy operatsiyalarni amalga oshiradigan hisoblash
tizimini qurishning asosiy elementidir. Umumiy holda, har
qanday mashina ko'rsatmalarini qayta ishlash jarayonida
amalga oshiriladigan barcha harakatlar odatda sikl deb
ataladi.

MASHINA BUYRUQLARINI QAYTA ISHLASH SIKLI QUYIDAGI
BOSQICHLARNI O'Z ICHIGA OLADI:

Tasodifiy kirish xotirasidan buyruqni olish;

Amaldagi operandlar sonini, ularning joylashishini va registrdagi va / yoki tasodifiy
kirish xotirasidagi manzillarini aniqlaydigan, shuningdek qaysi operatsiya bajarilishini
belgilaydigan buyruqlarning dekodlanishi.

Oldingi bosqichda yaratilgan ijro manzillari (ID) yordamida RAMdan ma'lumotlarni
olish;

Operandalar bo'yicha arifmetik-mantiqiy konversiyani bajarish bilan bog'liq
ma'lumotlarni qayta ishlash;

Natijalarni protsessorning registr xotirasida yoki tezkor xotirada (RAM) qayd etish;

Mashina buyruqlarini (PR) qayta ishlash paytida maxsus holatlarning paydo bo'lishiga
javob berish mexanizmini amalga oshiradigan uzilishlar bilan ishlash.


Protsessor elementining ish faoliyatini yaxshilashning muqobil
usuli
bu
mashina
buyrug'ini
qayta
ishlashga
parallel
yondoshishdan
foydalanishdir. Ushbu
yo'nalish
doirasida
konverlini va supkonverli qayta ishlash, hisoblashni superskalar
va vektorli tashkil etish tamoyillari amalga oshirildi va amalda
faol qo'llanilmoqda.

KONVEYERNI QAYTA ISHLASH

Konveyerni qayta ishlash. Hisoblash konveyri mustaqil manbalar (bloklar)
to'plami bilan ifodalanadigan tuzilishga ega, ularning har biri mashina
buyruqlarini qayta ishlash siklidagi aniq bir bosqichni bajarishga mas'uldir.
Shunday qilib, konveyr liniyasida bir vaqtning o'zida bir nechta mashina
buyruqlarini bajarilishini faollashtirish mumkin, lekin ishlov berish
davrining turli bosqichlarida. Umumiy holatda, har bir soniyada konveyer
maksimal n ta mashina buyruqlarini qayta ishlashga qodir, bu erda n -
MBBS bosqichlarini amalga oshirish uchun mustaqil bloklar soni. Oldingi
blok natijalari keyingi blok uchun kirish ma'lumotlari sifatida ishlatiladi.

SUPER KONVEYERNI QAYTA ISHLASH

Super konveyerli qayta ishlash. Konveyr liniyasi tezligini
oshirishning bir necha yo'li mavjud. Birinchidan, mashina
buyruqlarini qayta ishlash siklining har bir bosqichida bir nechta
kichik siklarning bajarilishi tufayli konveyr taktini qisqarishi va
shunga mos ravishda chastotaning ko'payishi bilan bir necha
substansiyalarga bo'linadi. Ikkinchidan, protsessorda bir-birining
ustiga chiqib ketadigan bir nechta konveyr liniyalarini amalga
oshirish orqali. Birinchi usul odatda supero'tkazgich deb
nomlanadi, ikkinchisi - superskalar bilan ishlov berish.

SUPERSKALYAR QAYTA ISHLASH

Superskalyar protsessori ma'lum operatsiyalar sinflarini bajarishga mas'ul
bo'lgan bir nechta mustaqil ma'lumotlarni qayta ishlash birliklarini o'z ichiga
oladi. "Skalyar" atamasi ushbu protsessorlarning vektorli ma'lumotlar bilan
ishlaydigan kalkulyatorlardan tub farqini ta'kidlash uchun ishlatiladi Ushbu
tartib protsessorga bir vaqtning o'zida skalar ma'lumotlari bo'yicha bir
nechta buyruqlarni bajarishga imkon beradi. Umuman olganda, superskalar
bilan ishlov berish turli xil protsessor konveyrlarida parallel ravishda sodir
bo'ladi. Bu erda MBBSning 1-bosqichida bir nechta buyruqlarni tanlash kerak,
ularning har biri o’z konveyr liniyasida va buyruqni bajarish qismida ishlashga
ketadi. Bir nechta buyruq va ma'lumotlarni tanlash uchun maxsus xotirani
tashkil qilish kerak.