procesadores segmentados arquitectura del computador
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PROCESADORES SEGMENTADOS
Por: René Sosa
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Introducción
La segmentación es una técnica de implementación eficaz para mejorar el rendimiento del sistema sin necesidad de una excesiva duplicación de hardware
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Un dato curioso es que la profundidad de segmentación se ha incrementado desde 10 hasta mas de 20,ya que son necesarias para alcanzar frecuencias de reloj muy altas.
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Fundamentos de la segmentación Existen 2 tipos de principales de
segmentación: segmentación aritmética y segmentación de instrucciones.
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Segmentacion aritmetica
Ilustra mejor un conjunto de supuestos ideales. Es el hecho de abordar la discrepancia entre los supuestos idealizados y los aspectos reales.
En pocas palabras un segmento trabaja sobre una de los componentes mientras que los demás trabajan sobre los siguientes
La segmentación de instrucciones se hablara mas adelante
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motivaciones
RENDIMIENTO: Tareas realizadas/unidad de tiempo La segmentación implica dividir el
sistema en varias etapas e incrementar el buffer entre las etapas.
El rendimiento de un sistema segmentado se aproxima a k veces el de un no segmentado
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limitaciones
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Existen acerca de la precisión con la que se divide un calculo original en etapas de segmentación
Parte lógica combinacional F Conjunto de latches L Demora de propagación atreves de F:
Tm Tiempo adicional para sincronización
correcta: Tl
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Entre una tarea 1 y una tarea 2 se debe cumplir
T2+Tm> T1+Tm+Tl
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Dos factores que limitan la frecuencia de sincronización:
La diferencia entre demoras de propagación máxima y mínima
Tiempo adicional necesario para una sincronización
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Compromiso
No se puede considerar a la máxima profundidad de segmentación como el diseño optimo cuando se tiene en cuenta el coste o sobrecarga de segmentación, es necesario considera el compromiso entre el coste y el rendimiento
C: costo G: costo de hardware no segmentado
K: numero de etapas de segmentación L: coste de agregar cada latch C= G+K*L
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Aritmética de segmentación
UN EJEMPLO ES EL DE MULTIPLICACION DE COMA FLOTANTE:
Es diseño de su algoritmo es el siguiente:
Comprobar si algún operando es cero Agregar las 3 características Realizar la multiplicación Normalizar el producto Redondear el resultado sumando 1 al 1º
bit de guarda
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El mismo se compone es 3 submodulos: Generación parcial de producto Reducción parcial de producto Reducción final
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Multiplicador de coma flotante segmentado
En resumen y como se dijo antes se puede segmentar con el fin de aumentar su rendimiento
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Segmentación ideal
Son 3 puntos:
Subcalculos uniformes. Cálculos idénticos. Cálculos independientes.