02_computer evolution and performance - shqip

7/25/2019 02_Computer Evolution and Performance - Shqip

1/42

William Stallings

Computer Organization

and Architecture

7thEdition

2Evolucioni dhe performasat e

kompjutereve


2/42

ENAC

Electronic Numerical Integrator AndComputer

Eckert and Mauchly

University of Pennsylvania

Fillimi !"#

Fundi !"$

Perdorimi deri !%%


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


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


5/42

von Neumann!"uring

Princeton Institute for Advanced 2tudies

6IA2

Completed !%+


6/42

Struktura e makines se von Neumann#it


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


8/42

Struktura e AS


9/42

$ompjuteret komercial

!"; < Eckert


10/42

%&

Pa(os(et per procesim te kartelave mevrima!%# < I9M ;,

61omp(uteri i pare i I9M I9M ;,+

69i5nis aplikacionet

Pararendes i I9M ;,,?;,,, series


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


12/42

$ompjuteret e 'azuar ne tranzistore

(enerata e dyte

NC8 B 8CA machines

I9M ;,,,

&EC > !%;

6P&P


13/42

&ikroelektronika

1omponentet e komp(uterit portet./eli5at memorike. nderlidh(et

Prodhohen nga materiali g(ysempercues


14/42

(jeneratat e kompjutereve

ypat katodik < !"$


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


16/42

*ritja e numrit te tranzistoreve ne C+,


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


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


19/42


20/42

&emoria gjsempercuese

!;,

Fairchild

Madhesia si e )erthames magnetike

Perm)an +%$ )ita

Non


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


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


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


24/42

)ogin and &emor +erformance (ap


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


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


27/42

"pical !O 0evice 0ata *ates


28/42

%alancimi

Procesoret

Memoria kryesore

Pa(is(et ?&

2trukturat nderlidhese


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


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


31/42

ntel &icroprocessor +erformance


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


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


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


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


36/42

+OWE* Chip Organization


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


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


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


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


41/42

+o;er+C


42/42

+o;er+C

02_computer evolution and performance - shqip

Documents