Файл: Курсовая работаПроцессор персонального компьютера. Назначение, функции, классификация процессора..pdf

4.3 Параллелизм данных

Менее распространенная, но все более важная парадигма процессоров (и, вообще говоря, вычисления в целом) касается векторов. Процессы, обсуждавшиеся ранее, все называют «скалярным» устройством определенного типа [11].

Как следует из названия, векторные процессоры имеют дело с несколькими частями данных в контексте одной инструкции. Это контрастирует со скалярными процессорами, которые обрабатывают одну часть данных для каждой команды.

Эти две схемы работы с данными обычно называются SISD (одна команда, отдельные данные) и SIMD (одна команда, несколько данных), соответственно. Большая полезность при создании процессоров, которые касаются векторов данных, заключается в оптимизации задач, которые требуют выполнения одной и той же операции (например, суммы или точечного продукта) для большого набора данных.

Некоторые классические примеры этих типов задач - мультимедийные приложения (изображения, видео и звук), а также многие виды научных и инженерных задач. В то время как скалярный ЦП должен завершить весь процесс выборки, декодирования и выполнения каждой команды и значения в наборе данных, векторный ЦП может выполнять одну операцию на сравнительно большом наборе данных с одной инструкцией.

Конечно, это возможно только тогда, когда приложение имеет тенденцию требовать много шагов, которые применяют одну операцию к большому набору данных.

Большинство ранних векторных процессоров, таких как Cray-1, были связаны почти исключительно с научными исследованиями и криптографическими приложениями. Однако, поскольку мультимедиа в значительной степени переместилась на цифровые носители, необходимость в некоторой форме SIMD в ЦП общего назначения стала более значительной.

Вскоре после того, как единицы с плавающей точкой начали становиться обычным явлением для включения в процессоры общего назначения, спецификации и реализации блоков выполнения SIMD также стали появляться для процессоров общего назначения.

Некоторые из этих ранних спецификаций SIMD, таких как MMX от MMX, были целыми. Это оказалось существенным препятствием для некоторых разработчиков программного обеспечения, поскольку многие приложения, которые извлекают выгоду из SIMD, в основном касаются чисел с плавающей запятой.

Постепенно эти ранние разработки были усовершенствованы и переработаны в некоторые из распространенных современных спецификаций SIMD, которые обычно связаны с одной ISA. Некоторые известные современные примеры - это SSE от Intel и связанный с PowerPC AltiVec (также известный как VMX). [12]

Заключение

С момента создания и по наши дни процессоры очень сильно изменились. Из маломощных, громоздких машин они превратились в маленькие, элегантные чипы. Производительность современных процессоров огромна – поддержка до 5 экранов одновременно, многоядерность, высочайшая тактовая частота.

Процессоры достигли огромного технологического совершенства; их возможности превышают современные запросы. Остается только гадать, для каких неведомых устройств они будут использоваться, ведь самые современные процессоры несравнимо мощнее, чем требуют самые мощные игровые ПК.

Рис. 3 Процессор AMD A12

Список литературы

1. Поначугин А.В. Создание и перспективы открытых аппаратно-программных систем сетевого управления технологическими процессами / Информационные технологии в организации единого образовательного пространства (сборник статей по материалам Международной научно-практической конференции преподавателей, студентов, аспирантов, соискателей и специалистов). Кафедра Прикладной информатики и информационных технологий в образовании. Н.Новгород: Мининский университет, 2015. – С.75–79.

2. Процессоры Intel – [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.paygid.ru/articles/processori-intel/?q=726&n=749.

3. Процессоры AMD – [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.amd.com/ru-ru/products/processor.

4. Процессоры Intel Core i7 6-го поколения (ранее Skylake) – [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.intel.ru/content/www/ru/ru/ processors/core/core-i7-processor.html.

5. Поначугин А.В. Использование суперкомпьютеров для решения задач моделирования // Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире. – 2015. – № 10-1. С. 22–25.

6. Рыбакова А.С., Поначугин А.В. Информационные технологии: проблемы их внедрения, достоинства, недостатки // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2014. – № 11-2. – С.24–27.

7. Суханова Н.Т. Теоретические основы информатики.  учеб. Пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений: М-во образования Рос. Федерации, Мурманский гос. Пед. Университет, Мурманск, 2004, 128 с.

8. Суханова Н.Т. Методические особенности преподавания дисциплины «Информационные и коммуникационные технологии в образовании. / Научные труды SWorld, 2009, №1, С.44–45.

9. Артемова С.В., Информатика: Учебное пособие. Ч.1. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006.

10. Ершова Н.Ю., Ивашенков О.Н., Курсков С.Ю. Микропроцессоры. -