1.         Ці значення визначають витрату енергії в номінальнії напрузі і застосовуються до всіх допустимих частотами шини процесора і

2.         конфігурації. Значення не включають розсіювання живлення для операцій введення-виведення.

2. Типове живлення - середнє значення, виміряний у рекомендованому базовій напрузі номіналу (VDD_Coren) та 65 ° C стик температура , виконуючи Dhrystone 2.1 порівняльного тесту і досягаючи 2.3 МІЛЬЙОНІВ операцій за секунду / МГЦ Dhrystone з одним ядром у 100%-ої ефективності і другим ядром у 65%-ої ефективності.

3. Теплове живлення - середнє живлення, виміряне у номінальній базовій напрузі (VDD_Coren) і максимальний операційний стик температура, виконуючи Dhrystone 2.1 порівняльних тесту і досягаючи 2.3 МІЛЬЙОНІВ операцій за секунду / МГЦ Dhrystone на обох ядрах і типовою робочого навантаження в інтерфейсах платформи.

4. Максимальна потужність - максимальна потужність, виміряна в номінальній базовій напрузі (VDD_Coren) і максимальний операційний стик температура (див. Table2), виконуючи тест, який включає повністю L1-cache-resident, винайдена послідовність інструкцій, які зберігають всі модулі виконання максимально зайнятими на обох ядрах.

5. Ці числа живлення тільки для моделей MC8640Dwxx1067Nz і MC8640wxx1067Nz. VDD_Coren = 0.95 V і

1.2 Архітектура мікропроцесора MPC8640D

Блок цього процесора включає в себе 2 ядра процесора та 1Мб кеш-пам’яті другого рівня (L2) (чотири блоки по 32Кб Cache SRAM). Високошвидкісна шина кеш-пам’яті повністю ізольована та працює на тій же ж частоті, що і ядро процесора. Сигнали, які передаються системною шиною використовують розширену версію низьковольтної AGTL+ (Advanced Gunning Transceiver Logic) сигнальної технології. Для найбільш швидкої роботи системна шина підтримує синхронну передачу даних. Сигнали системної шини вимагають зовнішнього переривання в кінці кожного кроку для того, щоб допомогти забезпечити високий рівень сигналу. Максимальна пропускна здатність системної шини даних – 1.1Гб/сек.

Абстрактний рівень процесора.

Процесор MPC8640D функціонально потребує прошивку Абстрактного Рівня Процесора (Processor Abstraction Layer – PAL). Прошивка PAL знаходиться у системній флеш-пам’яті та є частиною архітектури Intel Itanium. Процесор використовує концепцію EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing – явна паралельна обробка інструкцій) для тіснішого зв’язку між апаратним та програмним рівнем. За цією концепцією, розроблений інтерфейс зв’язку між процесором та програмним забезпеченням, щоб це саме програмне забезпечення могло експлуатувати всю доступну під час компіляції інформацію та ефективно доставляти її до процесора. У ній розглядаються кілька основних вузьких місць у продуктивності сучасних комп’ютерів, таких як латентність пам’яті, значення адреси пам’яті та залежностей управління потоком.

Процесор MPC8640D має шість 10-ступеневих конвеєри та працює на частоті 1200 MHz . На тактах 1-3 відбувається заповнення конвеєра (пролог), такти 4-5 ставляться до фази ядра, такти 6-8 відповідають епілогу. Якби не було взаємозалежності, команди ld8, add і st8 могли б працювати паралельно у фазі ядра (передбачається, що є два порти пам'яті). Скажемо, коли add починає роботу, ld8 могла б почати нове завантаження, але вже в інший GR-Регістр. У суперскалярних RISC-Процесорах для досягнення подібних цілей доводиться створювати окремі коди для прологу й епілогу, розкручувати цикли, що приводить до збільшення довжини коду. Висока частота системної шини зменшує затримки інструкцій. Для обробки даних процесор використовує: 4 блоки для обробки цілих чисел, 4 блоки для обробки мультимедіа, 2 блоки завантаження \ збереження, 3 блоки розгалуження, 2 блоки розширеної та 2 звичайної точності для обробки чисел з плаваючою крапкою. Дані процесори можуть бути ефективно використані для побудови як невеликих чотирьохпроцесорних так і величезних систем. Збалансоване ядро та підсистема пам’яті забезпечують високу продуктивність роботи з будь-якими завданнями.

Завдяки наявності 6 конвеєрів процесор може виконувати 6 інструкцій за такт. З додаванням широкого набору інструкцій, який має MPC8640D, стає можливою обробка значно більшої кількості інструкцій за цикл. Блок обробки чисел з плаваючою комою підтримує одночасне множення-додавання для забезпечення проведення наукових обчислень.

Підсистема пам’яті.

Процесор MPC8640D отримує доступ до головної системної пам’яті через головну системну шину. Підсистема пам’яті процесора MPC8640D складається з L1 кешу інструкцій (L1I), L1 кешу даних (L1D), програмованого контролера переривань (Programmable Interrupt Controller – PIC), таблиці адрес ALAPT та системної шини.

Робота з числами з плаваючою крапкою.

Арифметичні команди включають операції типу " помножити-і-скласти" і " помножити-і-відняти", команди обчислення максимуму/мінімуму, а також команди розрахунку зворотної величини й зворотного квадратного кореня. Застосування двох останніх замість команд розподілу й квадратного кореня відповідно спрощує роботу з конвеєрами. Реалізація команди обігу замість розподілу була застосована, як відомо, ще в легендарному Cray-1.

Процесор містить 64 цілочисленних регістрів і регістрів із плаваючої коми, 32 однобітних предикатних регістра, 8 регістрів переходу. 48 регістрів видні в якості "регістрового вікна" і можуть бути використані при програмній конвеєризації. Регістри переходу служать для пророкування адреси переходу й зберігають адресу, використовувана в непрямому переході.

,Регістри CPUID є 64-розрядними. В CPUID-Регістрах 0 і 1 лежить інформація про виробника, у регістрі 2 перебуває серійний номер процесора, а в регістрі 3.

Задається тип процесора (cемейство, модель, версія архітектури й т.п.) і число CPUID-Регістрів.

1.3 Порівняння процесорів MPC8640D / Core i5 650 MPC8640D / Core i5 650
Процесор MPC8640D Core i5 650
Назва ядра E600 Power Architecture Clarkdale
Технологія вир-ва 32/45 нм
Частота ядра (std/max), ГГц 1,25 3,2/3,47
Стартовий коефіцієнт множення 24
Кількість ядер/потоків обчислення 2 2/4
Кеш L1, I/D, КБ 32 32/32
Кеш L2, КБ 1024 2 x 256
Кеш L3, КБ Відсутній 4096
Оперативна пам'ять DDR1/DDR2 2 x DDR3-1333
Сокет LGA1156
TDP 14-21 Вт 73 Вт
Ціна $ 120

$199

Висновок:

Процесори Core i5 показали кращий результат, ніж MPC8640D, тому що у них більша кількість ядер та покращений кеш третього рівня, хоча MPC8640D може відповісти їм меншою тратою енергії.



Информация о работе «SOC MPC8640D: архітектура систем, особливості команд, можливість використання»
Раздел: Информатика, программирование
Количество знаков с пробелами: 26005
Количество таблиц: 2
Количество изображений: 5

0 комментариев


Наверх