Arhitectura Sistemelor de Calcul

Universitatea Politehnica Bucuresti Facultatea de Automatica si Calculatoare

cs.ncit.pub.rocurs.cs.pub.ro

2

Cuprins

• Exemple de CrossBar Switch• Comutatoare Neierarhice• Exemple Practice de Comutatoare:

– Comutatoare Procesor Memorie

• Ierarhia de memorii – Bottleneck-ul SC• Localitatea datelor• Cache – design, implementari si exemple

3

Exemple de CrossBar Switch

• Un crossbar performant, eficient sinon-blocantin FPGA-urileVirtex-II siVirtex-II Pro/ProX

• Cross bar de la Bell System din 1960 cu 20 de verticale si 10 nivele

4

Cuprins

• Exemple de CrossBar Switch• Comutatoare Neierarhice• Exemple Practice de Comutatoare:

– Comutatoare Procesor Memorie

• Ierarhia de memorii – Bottleneck-ul SC• Localitatea datelor• Cache – design, implementari si exemple

5

Comutatoare Neierarhice

• Asigura conexiunea intre elemente de acelasi tip (e.g. P-P; M-M)

• Tipuri:– Comutatoare Duplex– Legatura multipla – tip central– Trunchi K neierarhic

• Structurile cu comutatoare asigurainfrastructura de comunicatie

6

• Comutatoare Duplex Neierarhice: – S(Dn; ma, c:1; mSp)

• Bus Inlantuit

Comutatoare Neierarhice

S

a1

a2

am

…

7

• Legatura multipla – tip central: – S(lm-neierarhica; ma, c:m/2; m(m-1)/2 Sp)

Comutatoare Neierarhice

1 2 m - 13

S

La1

a2

am

L

LS S S

Sa3 L

S

S

… … …

…

8

• Trunchi-K neierarhic: – S(tk; ma, c:min(k,m/2); m*k Sp)

Comutatoare Neierarhice

1 2 k3

S

La1

a2

am

L

LS S S

Sa3 L

S

S

… … …

…

S

S

S

S

S

S

S

SS

9

Cuprins

• Exemple de CrossBar Switch• Comutatoare Neierarhice• Exemple Practice de Comutatoare:

– Comutatoare Procesor Memorie

• Ierarhia de memorii – Bottleneck-ul SC• Localitatea datelor• Cache – design, implementari si exemple

10

Comutatoare Procesor Memorie• Switch Processor Memory → SPM• Liniile de adrese si date sunt complet separate

R Addr

R DataM

P

R/W – Disjuncte → No Switch!

(nu se justifica ambele linii)

Data In

Data Out

Addr

11

Comutatoare Procesor Memorie• Switch Processor Memory → SPM• DIn si DOut sunt multiplexate prin magistrala de date

Bufferele sunt fie MUX fie TS

R Addr

R Data

M

P

DataBuff2 Dir

Buff2 Dir

Addr

12

Comutatoare Procesor Memorie• Switch Processor Memory → SPM• Addr, DIn si DOut sunt multiplexate prin aceeasi magistrala

R Addr

R Data M

P

Bufferele sunt fie MUX fie TS

Addr/Data

MuxA/D

+ Cmd Buff2 Dir

MAG Latch

Data

Addr