Компоненты процессора — страница 4

ступеней (Stages) и каждой ступени соответствует свой модуль в структуре CPU. По очередному тактовому импульсу каждая команда в драйвере продвигается на следующую ступень, при этом выполненная команда покидает конвейер, а новая поступает в него. Конвейерную обработку можно сравнить с работой грузчиков, стоящих в "цепочке" и передающих из рук в руки упаковки с продуктами. В этом случае процесс погрузки (разгрузки) существенно

ускоряется по сравнению с тем, когда каждый грузчик бегает с отдельной упаковкой к месту их складирования. Процессоры, имеющие несколько ступеней, называются суперскалярными. Таким образом, если за один такт одна команда загружается, другая декодируется, для третьей команды загружаются данные, четвертая фактически выполняется, а результаты пятой команды записываются, то можно говорить, что одна команда выполняется за один

такт. Суперскалярная архитектура Процессоры, имеющие несколько конвейеров, называются суперконвейерными. Таким образом, несколько команд могут выполняться параллельно. Так, например, CPU Pentium Pro способен выполнить до пяти команд за один такт. Технология ММХ/ММХ2 Технология ММХ ориентирована на решение задач мультимедиа, требующих интенсивных операций с целыми числами. Подобные задачи решают игровые, коммуникационные,

обучающие программы, которые используют графику, аудио, трехмерное изображение, мультипликацию и т. п. Сущность технологии ММХ состоит в появлении в CPU Pentium виртуального эквивалента 8 новых 64-разрядных регистров и 57 новых команд для решения задач мультимедиа. Восемь новых регистров можно назвать виртуальными потому, что физически эти регистры являются регистрами сопроцессора. Таким образом, сохраняется совместимость с

предыдущими поколениями программ. В сопроцессорах Pentium имеется восемь универсальных регистров для операций над числами с плавающей точкой по 80 бит каждый. При описании числа с плавающей точкой используются 64 бита для мантиссы и 16 бит для экспоненты. Команды ММХ используют только 64-разрядную часть мантиссы каждого из регистров сопроцессора. Регистры сопроцессора могут содержать 8 упакованных байтов, 4 упакованных 16-разрядных

слова, два упакованных 32-разрядных двойных слова или же одно 64-разрядное слово. Таким образом, данные мультимедиа, разрядность которых кратна восьми, упаковываются в одно 64-разрядное слово, и над ним производится некое общее действие. Эта методика называется одиночной командой с множественными данными (Single Instruction Multiple Data, SIMD) и ориентирована на алгоритмы и типы данных, которые характерны для программного обеспечения