02_computer evolution and performance - shqip
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
1/42
William Stallings
Computer Organization
and Architecture
7thEdition
2Evolucioni dhe performasat e
kompjutereve
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
2/42
ENAC
Electronic Numerical Integrator AndComputer
Eckert and Mauchly
University of Pennsylvania
Fillimi !"#
Fundi !"$
Perdorimi deri !%%
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
3/42
ENAC
&ecimal '(o )inar*
+, akumulator me nga , shifra
Programimi manual permes nderpreresve
-.,,, gypa katodik
#, ton
%.,,, s/uare feet
", k0
%.,,, operacione te m)ledh(es ne sekond
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
4/42
von Neumann!"uring
1oncepti i komp(uterit me program te)rendshem '2tored Program concept*3
Programi dhe te dhenat ruhen nememorien kryesore3
N(esia aritmetiko log(ike 'A4U* operon mete dhena )inare3
N(esia kontrolluese interpretoninstruksionet e vendosura ne memoriedhe i ek5ekuton
Pa(is(et hyrese dhe dalese udhehi/en ngan(esia kontrolluese
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
5/42
von Neumann!"uring
Princeton Institute for Advanced 2tudies
6IA2
Completed !%+
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
6/42
Struktura e makines se von Neumann#it
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
7/42
AS
,,, f(ale ", )iteshe
Numrat )inare6+ 7 +, )it instructions
8eg(istrat 'memoria ne CPU*
6Memory 9uffer 8egister ')ufer reg(istri i memories*6Memory Address 8egister 'reg(istri asdresor i memories*
6Instruction 8egister 'reg(istri i instruksioneve*
6Instruction 9uffer 8egister ')ufer reg(istri iinstruksioneve*
6Program Counter 'numruesi programor*6Accumulator 'akumulatori*
6Multiplier :uotient
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
8/42
Struktura e AS
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
9/42
$ompjuteret komercial
!"; < Eckert
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
10/42
%&
Pa(os(et per procesim te kartelave mevrima!%# < I9M ;,
61omp(uteri i pare i I9M I9M ;,+
69i5nis aplikacionet
Pararendes i I9M ;,,?;,,, series
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
11/42
"ranzistoret
@evendsuan gypat katodik
Me te veg(el
Me te lire
4iro(ne me pak n7ehtesi
Pa(is(e solid state
Prodhohen nga silikoni
!"; 9ell 4a)s
0illiam 2hockley et(3
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
12/42
$ompjuteret e 'azuar ne tranzistore
(enerata e dyte
NC8 B 8CA machines
I9M ;,,,
&EC > !%;
6P&P
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
13/42
&ikroelektronika
1omponentet e komp(uterit portet./eli5at memorike. nderlidh(et
Prodhohen nga materiali g(ysempercues
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
14/42
(jeneratat e kompjutereve
ypat katodik < !"$
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
15/42
)igji i &oore#it
&endesia e rritur e komponenteve ne cip
ordon Moore > )ashkethemelues i Intelit
Numri i tran5istoreve ne cip dyfishohet cdo vit
Pre( !;,Gs 5hvillimi ngadalsohet pak
6Numri itran5istoreve ne cip dyfishohet cdo - mua(
Cmimi i cipit i pandryshuar
Paketimi me i shpeshte nenkupton rruge me teshkurta eelektrike. /e re5ulton me performansame me mira
Madhesia me e vogel (ep me shume fleksi)ilitet
Nevo(a me te vogla per energ(i dhe ftroh(e
Me pak nderlidh(e mes cipave 5voglo(ne
pro)lemet e mundshme
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
16/42
*ritja e numrit te tranzistoreve ne C+,
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
17/42
%& -./ series
!$"
@evendsoi I9M ;,,, series
Famil(a e pare e komp(utereve
69ashkesia e ng(ashme ose identike e
instruksioneve62istemi operative identik ose i ng(ashem
62hpe(tesia e rritur
6Numri me i madh i porteve hyrese?dalese
'p3sh terminaleve*
6Memoria me e madhe
6Cmimi me i larte
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
18/42
0EC +0+#1
!$"
Minikomp(uteri i pare
Nuk i nevo(itet klimati5imi
Mund te vendoset m)i tavoline
H$.,,,
6H,,k per I9M #$,
Aplokacionet e integruara dhe EM
2truktura e )usave
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
19/42
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
20/42
&emoria gjsempercuese
!;,
Fairchild
Madhesia si e )erthames magnetike
Perm)an +%$ )ita
Non
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
21/42
ntel
!; < ",,"
6Mikroprocesori i pare
6De g(itha komponentete CPU ne n(e cip
6" )it
!;+ < -,,-6- )it
De di5a(nuar per aplikacione specifike
!;" < -,-,
6Mikroprocesori i pare i Intelit per perdorim teperg(ithshem
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
22/42
*ritja e shpejtesise
Pipelining
Cache ne pllake
4 B 4+ cache ne pllake
Parashikimi i dege5imit
Anali5a e rr(edhes se te dhenave
Ek5ekutimi spekulativ
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
23/42
+erformansat
8rit(a e shpe(tesise se procesorit
8rit(a e kapacitetit te memories
2hpe(tesia e procesorit me e madhe se ememories
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
24/42
)ogin and &emor +erformance (ap
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
25/42
3gjidhja
8rit(a e numrit te )itave /e merren ne n(e
hap
Ndrimi i interfe(sit te &8AMit
6Cache
@voglimi i shpeshtesise se /as(esmemories
6Cache me kompleks dhe cache ne cip
8rit(a e shpe(tesise se nderlidh(eve
69usta e shpe(te
61ierarkia e )usave
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
26/42
+ajisjet 4!0
Periferite me kerkesa te medha per ?&
1erkesa per transfer te madh te tedhenave ne n(esi kohore
Pro)lemi i )art(es se te dhenave
@g(idh(et61eshimi
69aferimi
69usa interkonektiv me shpe(tesi t elarte
62truktura me komplekse e )usave
61onfigurimet multiprocesorike
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
27/42
"pical !O 0evice 0ata *ates
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
28/42
%alancimi
Procesoret
Memoria kryesore
Pa(is(et ?&
2trukturat nderlidhese
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
29/42
+ermiresimet ne organizimin dhe
arkitekturen e cipit
8rit(a e shpe(tesise se procesorit
6Per shkak te 5voglimit te madhesise se portevelog(ike
> Me shume porte. te paketuara me shpesh. mefrekuence me te larte
> 1oha e e shkurtuar e perhap(es se sin(aleve elektrike 8rit(a e madhesise dhe shpe(tesise se
cacheit
6apesira e dedikuar ne cipin e procesorit
> 1oha e /as(es cache
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
30/42
+ro'leme me shpejtesine e kllokut dhe
dhe dendesine
Fu/ia
6 &endesia e fu/ise rritet me dendesine e /ar/eve log(ike dgeshpe(tesine e kllokut
6 &isipacioni i n7ehtesise
=onesa 8C6 2hpe(tesia me te cilen levi5in elektronet kufi5ohet me
re5istencen e percuesve dhe kapacitetet
6 8rit(e e 8C rrit vonesat
6 Percuesit me te holle rrisin re5istencen
6 Percuesit e vendosur me afer n(eri t(etrit rrisin kapacitetin
Ngec(a 'latency* e memories6 2hpe(tesia e memories ngec pas shpe(tesise se procesorit
@g(idh(a6 Me shume rendesi 5g(idh(eve organi5ative dhe arkitektonike
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
31/42
ntel &icroprocessor +erformance
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
32/42
*ritja e kapacitetit te cache#it
Ne rastin tipik dy deri tri nivele te cache :as(a me e shpe(te Pentiumi ia dedikon cacheit ,J te
siperfa/es se cipit3
Pentium " ia dedikon cacheit perafersiht
%,J te siperfa/es
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
33/42
)ogjika komplekse e ekzekutimit
Ek5ekutimi paralel i instruksioneve
Pipeline 'tu)acioni. gyps(ellesi* funsiononsi lin(a montuese
6Instruksionet ne stade te ndryshme te
ek5ekutimit ne kohe te n(e(te perg(ate ten(e(tit pipeline
Procesoret superskalar me me shumepipeline ne kuader te n(e procesori
6Instruksionet /e nuk varen nga n(eri t(etrimund te ek5ekutohen paralelisht3
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
34/42
&undesite modeste per permiresim
rgani5imi intern i procesoreve kompleks
6Paraleli5mi
6(asa te vogla per permiresime sin(ifikante
9enefitet nga cache i (ane afruar limitit
8rit(a e kllokut shkakton pro)leme tedispacionit
Kane arritur sisa kufi5ime fundamentalefi5ike
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
35/42
5asja e re 6 &e shume 'erthama
Me shume procesore ne n(e cip3
6Cache i madhe i per)ashket 9renda procesorit rrit(a e performansave
proporciale me rren(en katrore te rrit(es sekompleksitetit
Nese softLarei mund te shfryte5o(e me shumeprocesore. dyfishimi i numrit te procesoreve gatidyfishon performansat3
Pra. perdoren dy procesore me te th(eshte ne n(ecip ne vend te n(e procesori kompleks
Me dy procesore ka kuptim cachei me i madh62hpen5imi i /ar/eve memorike eshte me i vogel se i
/ar/eve procesorike
2hem)ull I9M P0E8". Pentium Core + &uo
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
36/42
+OWE* Chip Organization
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
37/42
Evolucioni i +entiumit 89:
-,-,
6Procesori i pare me perdorim te g(ithanshem68ruget - )iteshe te te dhenave
6Perdoret ne komp(uterin e pare personal > Altair
-,-$62humke me i fu/ishem
6$ )itsh
6Cache i instruksioneve. paramarr(a e e disainstruksioneve
6-,-- ')usi i (ashtem - )itsh* perdoret ne I9M PC
-,+-$6$ M)yte memor(e te adresueshme
-,#-$6#+ )itsh
6Perkrah(a per multitasking
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
38/42
Evolucioni i +entiumit 82:
-,"-$
6Pipelining i cacheit dhe instruksioneve
61oprocesori matematikor i integruar
Pentium62uperskalar
6Instruksione te shumefishta ek5ekutohenparalelisht
Pentium Pro6rgani5imi i theksuar superskalar
68iemrimi i reg(istrave
6Parashikimi i dege5imit
6Anali5a e rr(edhes se te dhenave
6Ek5ekutimi spekulativ
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
39/42
Evolucioni i +entiumit 8-:
Pentium II
6MM teknolog(ia6Procesimi i grafikes. videos dhe 5erit
Pentium III6Instruksione shtese me pike te levi5shme per grafiken
#&
Pentium "6Permiresime shtese per operacione me pike te
levi5shme dhe multimedia
Itanium
6$" )it Itanium +
6Permiresime hardLareike per rrit(en e shpe(tesise
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
40/42
+o;er+C
!;%. -, minicomputer pro(ect 'I9M* 8I2C
9erkeley 8I2C I processor !-$. I9M commercial 8I2C Lorkstation product. 8D PC3
6 Not commercial success
6 Many rivals Lith compara)le or )etter performance
!!,. I9M 8I2C 2ystem?$,,,
6 8I2C
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
41/42
+o;er+C
-
7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip
42/42
+o;er+C