Современные микропроцессоры

Автор: Корнеев В. В., Киселев А. В.
Год издания: 2003
Издательство: БХВ-Петербург
Жанр: Микропроцессоры
Язык: русский
Размер: 11,70 Мб
Страниц: 448
Формат: DJVU
ISBN: 5-94157-385-5
В книге рассмотрены основные типы микропроцессоров, используемых при построении персональных компьютеров, рабочих станций, вычислительных и телекоммуникационных систем, массово параллельных супер ЭВМ и средств автоматизации технологических процессов.
Проанализированы архитектурно-структурные приемы достижения высокой производительности. Представлены основные идеи построения суперскалярных микропроцессоров, микропроцессоров с длинным командным словом, а также перспективных мультитредовых микропроцессоров и однокристальных вычислительных систем. Материал книги существенно переработан и дополнен по сравнению с предыдущими изданиями и дает представление о круге архитектурно-структурных идей, положенных в основу современных средств обработки информации. Приводятся конкретные примеры существующих микропроцессоров.
Книга предназначена для студентов и аспирантов, изучающих информатику и компьютерные науки, а также всех интересующихся современной вычислительной техникой.
Содержание:
Введение
Глава 1. Архитектура современных микропроцессоров
1.1. Процессор как цифровое устройство обработки информации
1.1.1. Цифровая обработка информации
1.1.2. Аппаратная реализация вычислений
1.1.3. Программная реализация вычислений
1.1.4. Структура и функциональная организация процессора
1.1.5. Архитектура процессора
1.1.6. Прерывание
1.1.7. Организация многоуровневой памяти компьютера
1.1.8. Кэш-память
1.1.9. Страничная организация памяти
1.1.10. Расслоение памяти
1.1.11. Микропроцессоры
1.2. Перспективы микроэлектронного производства
1.2.1. Сверхбольшие интегральные схемы
1.2.2. Микропроцессоры и микроконтроллеры
1.2.3. Микросхемы памяти
1.2.4. Программируемые логические интегральные схемы
1.2.5. Направление развития микроэлектронных компонентов вычислительных систем
1.3. Архитектурные особенности современных микропроцессоров
1.3.1. Классификация архитектур микропроцессоров
1.3.2. Архитектура процессоров с параллелизмом уровня команд
1.3.3. Организация многоуровневой памяти в микропроцессорах
1.3.4. Ускорение переключения контекста процессора
1.3.5. Расширение функциональных возможностей микропроцессоров
1.3.6. Стандартизация архитектур микропроцессоров
1.4. Мультитредовые микропроцессоры
1.4.1. Основы мультитредовой архитектуры
1.4.2. Выявление тредов
1.4.3. Мультитредовые процессоры с тредами, выявляемыми путем анализа потоков управления программы
1.4.4. Мультитредовые процессоры с тредами, выявляемыми путем анализа потоков данных программы
1.4.5. Специфика мультитредовых моделей распараллеливания
1.5. Развитие архитектур микропроцессоров
1.5.1. Влияние элементной базы на реализуемость архитектур
1.5.2. Однокристальные векторно-конвейерные процессоры
1.5.3. Причины перехода к построению однокристальных мультипроцессорных систем
1.5.4. Подходы к построению однокристальных мультипроцессорных систем
1.6. Способы оценки производительности процессоров
1.6.1. Пиковая производительность компьютеров
1.6.2. Реальная производительность
1.6.3. Способы измерения реальной производительности
1.6.4. Тесты для оценки пропускной способности памяти и производительности процессора
1.6.5. Тест Linpack
1.6.6. Пакеты тестовых программ SPEC CPU
Вопросы для самоконтроля к главе 1
Глава 2. Универсальные микропроцессоры
2.1. Структура рынка универсальных микропроцессоров
2.2. Микропроцессоры с архитектурой х86
2.2.1. Микропроцессор Pentium (P5)
2.2.2. Микропроцессор Pentium MMX
2.2.3. Микропроцессор Pentium Pro (Р6)
2.2.4. Микропроцессор Pentium 1
2.2.5. Микропроцессор Pentium 3
2.2.6. Микропроцессор Pentium 4
2.2.7. Микропроцессор Pentium M
2.2.8. Микропроцессоры с архитектурой 1А-64
2.2.9. Микропроцессоры пятого поколения компании NexGen
2.2.10. Микропроцессоры компании AMD
2.2.11. Микропроцессоры компании Cyrix
2.2.12. Микропроцессоры компании Transmeta
2.3. Микропроцессоры с архитектурой Alpha
2.3.1. Микропроцессоры Alpha 2106x
2.3.2. Микропроцессор Alpha 21164
2.3.3. Микропроцессор Alpha 21264
2.3.4. Микропроцессор Alpha 21364
2.4. Микропроцессоры с архитектурой SPARC
2.4.1. Архитектура SPARC
2.4.2. Процессор SPARC
2.4.3. Реализация архитектуры SPARC
2.4.4. Архитектура UltraSPARC (V9)
2.5. Микропроцессоры с архитектурой MAJC
2.6. Микропроцессоры с архитектурой РА
2.7. Микропроцессоры с архитектурой Power и PowerPC
2.7.1. Микропроцессор PowerPC 620.
2.7.2. Технология AltiVec
12.7.3. Микропроцессор PowerPC 750/740 (G3)
2.7.4. Микропроцессор PowerPC G4
2.7.5. Микропроцессор G5 компании IBM
2.7.6. Микропроцессор Power 3
2.7.7. Микропроцессор Power 4
2.8. Микропроцессоры компании MIPS (Silicon Graphics)
2.9. Микропроцессоры отечественного производства
2.9.1. Микропроцессоры с архитектурой SPARC
2.9.2. Микропроцессоры с архитектурой MIPS
2.10. Состояние и перспективы развития универсальных микропроцессоров
2.10.1. Основные тенденции развития универсальных микропроцессоров
2.10.2. Программная совместимость
2.10.3. Повышение тактовой частоты
2.10.4. Увеличение пропускной способности подсистемы памяти
2.10.5. Повышение степени внутреннего параллелизма
Вопросы для самоконтроля к главе 2
Глава 3. Сигнальные, коммуникационные и медийные микропроцессоры
3.1. Общие сведения о цифровой обработке сигналов
3.2. Микропроцессоры обработки сигналов
3.3. Сигнальные микропроцессоры компании Texas Instruments
3.3.1. Микропроцессоры семейства TMS320Clx
3.3.2. Микропроцессоры семейства TMS320C2x
3.3.3. Микропроцессоры семейства TMS320C5x
3.3.4. Микропроцессоры семейства TMS320C2xx
3.3.5. Микропроцессоры семейства TMS320C54x
3.3.6. Микропроцессоры семейства TMS320C3x
3.3.7. Микропроцессоры семейства TMS320C4x
3.3.8. Микропроцессоры семейства TMS320C8x
3.3.9. Микропроцессоры семейства TMS320C6x
3.4. Сигнальные микропроцессоры компании Analog Devices
3.4.1. Микропроцессоры семейства ADSP21xx
3.4.2. Микропроцессоры семейства ADSP 21xxx
3.4.3. Микропроцессоры с архитектурой SHARC семейства ADSP-2106x
3.4.4. Микропроцессоры с архитектурой SHARC семейства ADSP-2116x
3.4.5. Микропроцессор TigerSHARC - ADSP-TS001
3.4.6. Микропроцессор ADSP-21535 Blackfin
3.5. Сигнальные микропроцессоры компании Motorola
3.5.1. Микропроцессоры 24-разрядные с фиксированной точкой
3.5.2. Микропроцессоры семейства DSP560xx
3.5.3. Микропроцессоры семейства DSP563xx
3.5.4. Микропроцессоры 16-разрядные с фиксированной точкой
3.5.5. Микропроцессоры семейства DSP561xx
3.5.6. Микропроцессоры семейства DSP566xx
3.5.7. Микропроцессоры семейства DSP568xx
3.5.8. Микропроцессоры с плавающей точкой семейства DSP9600x
3.6. Коммуникационные процессоры
3.6.1. Микропроцессор МРС8260
3.6.2. Сетевые микропроцессоры компании Intel
3.7. Микропроцессоры Intel с архитектурой РСА
3.8. Медийные микропроцессоры
3.8.1. Микропроцессор Mediaprocessor компании MicroUnity
3.8.2. Микропроцессор TriMedia компании Philips
3.8.3. Микропроцессор Mpact Media Engine компании Chromatic Research
3.8.4. Микропроцессор NV1 компании Nvidia
3.8.5. Микропроцессор MediaGX компании Cyrix
Вопросы для самоконтроля к главе 3
Глава 4. Транспьютеры - элементная база мультипроцессорных систем
4.1. Основные особенности транспьютеров
4.2. Архитектура и структура транспьютеров фирмы Inmos
4.2.1. Архитектура семейств Т-2, Т-4, Т-8
4.2.2. Центральный процессор
4.2.3. Система команд транспьютера
4.2.4. Выполнение команд
4.2.5. Использование сопроцессора
4.2.6. Распределение памяти транспьютера
4.2.7. Диспетчеризация процессов
4.2.8. Ввод/вывод
4.2.9. Передача данных по линку
4.2.10. Ожидание сигнала от блока событий
4.2.11. Ожидание сигнала от таймера
4.2.12. Инициализация системы после включения питания
4.2.13. Управление системой
4.2.14. Обработка ошибок
4.3. Транспьютер Т-9000
4.3.1. Архитектурные и структурные особенности
4.3.2. Виртуальные линки
4.3.3. Группировщик команд
4.4. Транспьютероподобные микропроцессоры серии "Квант"
4.4.1. Основы архитектуры
4.4.2. Устройство управления
4.4.3. Адресное устройство
4.4.4. Арифметическое устройство
4.4.5. Системное устройство
4.4.6. Конвейер процессора
4.4.7. Система команд
4.4.8. Производительность микропроцессора
Вопросы для самоконтроля к главе 4
[Глава 5. Нейропроцессоры
5.1. Общие сведения о нейросетевых вычислениях
5.1.1. Проблемная ориентация нейросетевых вычислений
5.1.2. Основы организации нейросетевых вычислений
5.1.3. Основные понятия теории нейронных сетей
5.1.4. Организация функционирования нейросети
5.1.5. Алгоритмы обучения многоуровневых персептронных сетей
5.2. Аппаратные средства, интерпретирующие алгоритмы, заданные нейронной сетью
5.2.1. Подходы к аппаратной реализации нейросетей
5.2.2. Нейрочипы
5.2.3. Цифровые нейрочипы
5.2.4. Цифровые кристаллы для систолических систем и систем с одним потоком команд
5.2.5. Нейрочипы с радиусными базисными функциями
5.2.6. Аналоговые нейрочипы
5.2.7. Гибридные нейрочипы
5.2.8. Сигнальные микропроцессоры и микропроцессоры с расширенным набором команд для мультимедийных приложений
5.3. Нейропроцессор NeuroMatrix NM6403
5.3.1. Основные характеристики архитектуры
5.3.2. Система команд нейропроцессора NM6403
5.3.3. Производительность нейропроцессора NM6403
Вопросы для самоконтроля к главе 5
Список литературы
Предметный указатель