Ang pag-unawa sa disenyo ng CPU mikroarkitecture ay kinasasangkutan ng pagsusuri ng iba't ibang kalkulasyon at pagtiyak ng pagsunod sa mga pamantayan ng industriya.Ang gabay na ito ay nagbibigay ng mga halimbawa upang liwanagin ang mga konseptong ito at tumulong sa pagdidisenyo ng mga mahusay na processor.
Mga Pangunahing Konkreto sa Mikroarkitektura ng CPU
Ang CPU microarchitecture ay tumutukoy sa organisasyon ng mga bahagi ng isang processor at kung paano ito kumikilos upang isagawa ang mga instruksiyon. Ang mga elemento ay kinabibilangan ng instruksiyong tubo, hirarkiya ng cache, at mga yunit ng pagpatay.
Mga Pagkalkula sa Disenyo ng Microarchitecture
Ang pagdisenyo ng CPU ay nangangailangan ng mga kalkulasyon na may kaugnayan sa bilis ng orasan, instruksiyon sa pamamagitan ngput, at pagkonsumo ng kuryente. halimbawa, upang malaman ang oras ng orasan, isaalang - alang ang pinakamahabang pagkaantala sa mga yugto ng tubo.
Halimbawa ang mga pagkaantala sa entablado ay gaya ng sumusunod: pag-aalok (2 n), decode (1.5 n), pagpatay (3 n), pag-ensayo ng memorya (2.5 n), at write-back (1 n). Ang oras ng siklo ay dapat hindi bababa sa 3 n upang magkasya ang pinakamabagal na yugto.
Ang Pamantayang Kapani - paniwala sa Disenyo
Ang mga processor ay dapat sumunod sa mga pamantayan tulad ng IEE 754 para sa lumulutang-point aritmetika at ang x86 o ARM architecture para sa mga set ng instruksiyon.Ang Community ay tumitiyak ng kompetsibilidad at pagkamaaasahan sa mga sistema.
Halimbawa, kapag nagdidisenyo ng isang floating-point unit, tiyakin na tama ang mga kagamitang IEEE 754 na operasyon, kabilang na ang pag-ikot ng mga mode at eksepsiyon na paghawak.
Halimbawa: Pagkalkula sa Kache Size
Halimbawa ang isang processor ay may 4 na antas ng cache na may sumusunod na sukat: L1 (32 KB), L2 (256 KB), L3 (8 MB), at pangunahing memorya (16 GB). Upang maging optimikong pagganap, ang sukat ng cache ay dapat na balanse batay sa aksesyon latency at rate ng tokso.
Ang pagkalkula sa kabuuang kapasidad ng cache ay kinasasangkutan ng pagbubuo ng mga sukat ng lahat ng antas, na sa kasong ito ay may kabuuang 8.256 MB ng herarkiya ng cache bago ang pangunahing pag-akses ng memorya.