Методы и средства аппаратного обеспечения высокопроизводительных микропроцессорных систем

Читать фрагмент

книга

Методы и средства аппаратного обеспечения высокопроизводительных микропроцессорных систем

Важнейшей характеристикой микропроцессорных систем является производительность. Производительность микропроцессора линейно зависит от трех характеристик – его частоты, средней частоты на выполнение инструкций и количества инструкций в выделенной области программы. В свою очередь, эти характеристики определяются технологией изготовления, архитектурой микропроцессора, системой команд и технологией компиляции. В представленной книге рассмотрены проблемы улучшения этих характеристик, а также методы и методики проектирования высокопроизводительных вычислительных систем.Рассмотрены архитектуры микропроцессоров и коммуникационных систем, ориентированных на создание высокопроизводительных вычислительных комплексов вплоть до супер-ЭВМ. Приводится маршрут и методики проектирования микросхем.Книга предназначена для студентов старших курсов кафедр электроники и автоматики университетов, аспирантов и специалистов указанной области.

Форматы: PDF

Издательство: Техносфера

Год: 2021

Место издания: Москва

ISBN: 978-5-94836-610-4

Страниц: 264

Артикул: 89601

Возрастная маркировка: 16+

Электронная книга

899 ₽

Купить и скачать

Содержание

Содержание книги "Методы и средства аппаратного обеспечения высокопроизводительных микропроцессорных систем "

Введение

1. Основные ограничения создания высокопроизводительных микропроцессоров

1.1. Факторы снижения надежности микросхем

1.2. Проблемы повышения потребляемой мощности микросхем

1.3. Методы снижения динамического тока потребления

1.4. Синхронная и асинхронная логика, самосинхронные схемы

1.5. Ограничения, связанные с предельными технологическими нормами производства микросхем

2. Основные радиационные эффекты в микросхемах

2.1. Эффекты накопленной дозы

2.2. Одиночные сбои

2.3. Множественные сбои

2.4. Множественные сбои и биполярный эффект

2.5. Кратковременные переходные процессы

2.6. Одиночное защелкивание

2.7. Модель кратковременного переходного процесса

3. Основные методики повышения надежности микросхем

4. Тестирование и верификация микросхем

4.1. Методы функциональной верификации RTL-моделей микропроцессоров

4.2. Метод коверификации микропроцессоров

4.3. Тестирование микропроцессоров

4.4. Методы, применяемые для верификации с использованием специализированных аппаратных устройств

4.5. Валидация кристаллов микросхем

4.6. Метрики тестового (функционального) покрытия, применяемые при верификации моделей

5. Маршрут проектирования микросхем

5.1. Классификация микросхем

5.2. Маршрут разработки БМК и БК

5.3. Маршрут проектирования полузаказных БИС на БМК и БК

5.4. Маршрут проектирования заказных схем

5.5. Разработка полностью заказных узлов

6. Архитектура микропроцессоров

6.1. Расположение и порядок битов и байтов

6.2. Синхронизация асинхронных сигналов

6.3. Производительность вычислительных систем

6.4. Классификация микропроцессоров

6.5. CISC-процессоры

6.6. RISC-процессоры

6.7. VLIW- и EPIC-процессоры

7. Организация подсистемы памяти

7.1. Методы доступа к памяти

7.2. Иерархия подсистемы памяти

7.3. Полностью ассоциативная кеш-память

7.4. Индикаторы состояния строки

7.5. Кеш-память с прямым отображением памяти

7.6. Кеш-память, ассоциативная по множеству

7.7. Многопортовость кеш-памяти

7.8. Когерентность системы памяти

7.9. TLB и виртуальная память

8. Основные архитектуры параллельных ЭВМ

8.1. Симметричные мультипроцессорные системы

8.2. Системы с неоднородным доступом к памяти

8.3. Системы с массовым параллелизмом

8.4. Кластерные системы

8.5. Неоднородные системы

8.6. Программное обеспечение параллельных компьютеров

9. Компьютерные сети

9.1. Классификация компьютерных сетей

9.2. Основные типы топологий сетей

9.3. Протоколы локальных вычислительных сетей

9.4. Основные типы коммуникационных сред

Заключение

Литература

Отрывок из книги

311. Основные ограничения создания высокопроизводительных микропроцессоровLAGS – Locally Asynchronous Globally Synchronous (глобально асинхронные ло-кально синхронные);GALS – Globally Asynchronous Locally Synchronous,GALA – Globally Asynchronous Locally Arbitrary (глобально асинхронные локаль-но произвольные). GALA-системы наиболее универсальны, поскольку осущест-вляют взаимодействие блоков с различной архитектурой.Таблица.1.1..Классификация систем по способу синхронизацииНазвание.системы.Управление.системой.(глобальное)Управление.внутри.блоков.(локальное)Полностью синхронная системаСинхронноеСинхронноеLAGSСинхронноеАсинхронноеGALSАсинхронноеСинхронноеGALAАсинхронноеПроизвольное (синхронное и/или асинхронное)Одним из вариантов асинхронной логики является самосинхронная логика (СС). В западной литературе имеется также термин self-timed (ST) – самосин-хронные схемы, применяемый к различным типам асинхронных схем с обратной связью. В самосинхронной логике оба периода (разрешенный и запрещенный) определяются по фактическому окончанию переходных процессов, что позволяет избежать гонок (ситуаций, когда из-за нарушения порядка прихода сигнала возни-кает ложный импульс, могущий привести к сбою в работе схемы), которые прин-ципиально могут быть в традиционной асинхронной схемотехнике. Механизмы, обеспечивающие системное время в СС-подходе, включены в модель системного поведения и должны быть разработаны вместе с созданием начальной поведен-ческой спецификации. Корректные СС-системы базируются на механизме фик-сации действительного окончания переходных процессов, т.е. на определении момента завершения переключения состояний элементов схемы. При этом обе-спечивается правильное функционирование таких схем независимо от задержек элементов, их составляющих, и условий функционирования. Другое важное свой-ство самосинхронных схем – отказобезопасность или самопроверяемость, позво-ляющее зафиксировать отказ схемы. Отсутствие гонок и отказобезопасност...

Внимание!
При обнаружении неточностей или ошибок в описании книги "Методы и средства аппаратного обеспечения высокопроизводительных микропроцессорных систем (автор С. Бобков, А. Басаев)", просим Вас отправить сообщение на почту help@directmedia.ru. Благодарим!