Қазақстан республикасының білім жəне ғылым министрлігі

o
РТЖ жəне қосымша интерфейс құрылғылардың барлық түйіндерін
басқару жəне синхрондау үшін басқару сигналдарын шығару.
Жалпы, РТЖ құрамына кіретін компоненттерді үш топқа бөлуге болады (8.2-
сурет). Бірінші топқа IP команда санағышы, INST команда регистрі, стек
көрсеткіші бар SP регистрі. Бұл топ командаларды өңдеу үшін қолданылатын
компоненттерден тұрады. Екінші топ арифметика-логикалық құрылғыдан
(АЛҚ), тасымалдау триггерінен (С), жалпы тағайындалған регистрлерден (ЖТР)
тұрады. Айта кетейік, кейбір жағдайларда АЛУ функциясын орындайтын
сопроцессорлар болады. Үшінші топ компоненттері деректерді өңдеуге
қолданылатындарды біріктіреді. Компоненттердің үшінші тобын команда
дешифраторы (DC), басқару жəне синхрондау блогы, үзуді басқару блогы жəне
тізбекті енгізу-шығару блогы құрайды. Бұл компоненттер өзара байланысқан
жəне РТЖ жұмысын басқарады.
Гипотетикалық 
процессордың 
оперативті 
жадымен 
байланысын
қарастырайық. Жоғарыда көрсетілгендей, процессор жадыдан деректерді оқып,
ақпаратты жадыға жазады. Жадыдан оқылған кейбір деректерді процессор
команда сияқты интерпретациялайды. Бұл жағдайда оқылған команда
процессорды нақты əрекет жасауға мəжбүр етеді. Процессордың бастапқы
жұмысында сəйкес регистрлерге команда мен деректерді орналастыру
өндірушімен ТСЖ жазылған программамен қарастырылады. Ары қарай команда
мен деректер арасынада əртүрлілігін сақтау программист-қолданушымен
қамтамасыз етіледі.
Процессорде регистр деп аталатын, жадыда деректерді сақтайтын
ұяшықтары сияқты ұяшықтары бар. Жады ұяшықтарына қарағанда регистрлерде
процессорлар регистролердің əрбір разрядтарын жеке жеке басқара алады.
8.3-суретте IP команда санағыш регистрі, INST команда регистрі жəне де
жалпы мақсатты регистрлері: AX, BX, CX, DX көрсетілген. Əр жалпы мақсатты
регистрлер 8 бит көлемді екі бөліктен тұрады (бір байт). Жалпы мақсатты
регистрлер ақпаратты уақытша сақтауға арналған.

8.3-сурет. МП құрылымы
Команда регистрлері интерпритирлеуші командалардың мəліметтерін санау
жəне сақтау үшін қолданылады. Біздің жағдайда 4 байттан тұратын команда
регистрі көрсетілген. Команда санағыш регистрі 16 разрядты ұзындығы бар
жəне жадының бір ұяшығының адресін сақтауға арналған. Процессорды
қосқаннан кейін, яғни қосу шинасында 1 сигналы пайда болған кезде, бастапқы
адрестегі команда IP регистрлеріне көшіріледі. IP регистрлерінің деректері
бірінші команда адресін көрсетеді. Ары қарай орындалатын процессор əрекеті
циклдық процессі болып табылады, ол екі этаптан тұрады. Бірінші этапта
процессор IP регистрінде орналасқан адресті пайдаланып жадыдан команданы
оқып, INST команда регистріне орналастырады. Екінші этапта процессор INST
регистрідегі орналасқан команданы талдайды, оны дешифраторға беріп,
орындайды. Команданы орындау кезінде оның байттық ұзындығы əдетте IP
регистрінің құрамына қосылады.
Нəтижесінде IP регистрінде команда пайда болады, оған процессор қайта
қатынап жəне келесі циклдің бірінші этапы басталады. Орындалып жатқан
команда тізбегі өту командасын қолданумен өзгертуге болады.
8.3 Перспективті басқарушы кешендер
Басқару міндеттері жаңаланған жəне аса қуатты компьютерлерді қолдануды
талап етеді. Мысалы ретінде, қоршаған ортаны тану міндетін атап көрсетуге
болады, мұнда сыртқы объектілер жəне РТЖ бір біріне қатысты қозғалмалы болып
келеді.

8.4-сурет. Процессор
Мұндай мəселелерді шешу үшін суперкомпьютерлер құрастырылады.
Суперкомпьютерлер параллельді əсерлесіп тұрған көптеген санды МП-ң
жұмысының конвейерлі ұйымдастыруын қолданады. Мысалы, «Хитачи»
фирмасының СР 8000 атты суперкомпьютерлері 512 МП-лы номиналды тез
əрекеттілігі 12 трл. (120
2
) оп./с. Мұндай жылдамдық барлық (МП) –ң оперативті
жадынан мəліметтерді қосымша «жинау» операциясымен орындалумен қатар
жұмыс жасалуда алынған.
Жасанды интеллект тəсілдерін (нейрожелілі құрылым) компьютерлер
логикасында қолдану нейрокомпьютерлердің пайда болуына əкелді. Нано-
технология негізінде нейропроцессор жасалынды, ол 1024 нейроннан жəне 1048576
синапстан тұрады.
CPU тезəрекеттігін ұстап тұратын факторлардың бірі шиналардың өткізу
қабілеттігі жəне деректерді сақтау, беру кезіндегі ақпараттардың көлемі. Көптеген
параллельді МП қолдану кезінде олар əрқашан байланысады, жады блоктарымен
жəне басқа да құрылғылармен бірігеді. Байланыстарды орындау үшін
коммутирлеуші құрылғылар қолданылады. Тезəрекеттіліктерін жоғарлату үшін
коммутирлеуші құрылғыларда жоғары жылдамдықты қосушы коммутаторлар
құрастырылады.
Жапондық 
оқымысты-химиктер 
қосқыш 
ретінде 
бактриодоксиннің
органикалық қосылысын қолдануға болатынын тапты. Осы затқа лазердің
шығаратын импульсі əсерінен ол өзінің күйін өзгертеді. Осы байланыстан жаңадан
ғылыми бағыт пайда болады, ол молекулярлы электроника деп аталды.
Қолданылатын микрокристалды қосқыштың орнына органикалы қосқышқа
ауыстыру жазудың тығыздығын 10
18
бит/см
3
-ке дейін жоғарлатты, ол адамның

миының мүмкіншілігінен бірнеше рет артық. Себебі адамның миы 750 см
3
көлемді
жəне 10
12
бит-ке эквивалентті ақпаратты жаза алады.
Ауысу жылдамдығын жоғарлату үшін молекулярлы электрониканың
иперспективалы бағытын американдық ғалымы К. Ульмир ұсынған гендік
инженериясын қолдану болып табылады. Ол электрлі қасиеттерге ие, генге ұқсас
ақуыз құрылымды құрылысты реттеу тəсілін ұсынды. Себебі, гендік заттың см
3
-да
10
21
ақпарат бар, осы тəсіл суперкомпьютерлердің пайда болуына жəне дамуына
жаңа бағыттар береді.
Негізгі əдебиет: 1 [62-69].

жүктеу/скачать 1,44 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: