CPU. processor-architecturen

Invoering. Computertechnologie ontwikkelt zich in een snel tempo. Computerapparaten worden krachtiger, compacter en handiger, maar de laatste tijd Het verbeteren van de prestaties van apparaten is een grote uitdaging geworden. In 1965 kwam Gordon Moore (een van de oprichters van Intel) tot de conclusie dat “het aantal transistors dat op een chip wordt geplaatst geïntegreerde schakeling, verdubbelt elke 24 maanden.”

De eerste ontwikkelingen op het gebied van de schepping multiprocessorsystemen begon in de jaren '70. Lange tijd werden de prestaties van conventionele single-core processors verhoogd door de klokfrequentie te verhogen (tot 80% van de prestaties werd alleen bepaald door de klokfrequentie) en tegelijkertijd het aantal transistors op de chip te vergroten. De fundamentele wetten van de natuurkunde stopten dit proces: de chips begonnen oververhit te raken en de technologische chip begon de grootte van siliciumatomen te benaderen. Al deze factoren hebben ertoe geleid dat:

• De lekstromen namen toe, wat resulteerde in een toename van de warmteontwikkeling en het energieverbruik.
• De processor is veel “sneller” geworden dan het geheugen. De productiviteit nam af vanwege de latentie bij de toegang RAM en het laden van gegevens in de cache.
• Het concept van een “von Neumann-knelpunt” ontstaat. Het betekent dat de processorarchitectuur inefficiënt is bij het uitvoeren van een programma.

Multiprocessorsystemen (als een van de manieren om het probleem op te lossen) werden niet op grote schaal gebruikt, omdat hiervoor dure en moeilijk te vervaardigen moederborden met meerdere processors nodig waren. Op basis hiervan nam de productiviteit op andere manieren toe. Het concept van multithreading bleek effectief: gelijktijdige verwerking van verschillende commandostromen.

Hyper-Threading Technology (HTT) of ultra-threading gegevensverwerkingstechnologie waarmee een processor meerdere programmathreads op één kern kan uitvoeren. Het was HTT, naar de mening van veel experts, die de voorwaarde werd voor de creatie van multi-coreprocessors. De uitvoering van meerdere programmathreads door een processor tegelijkertijd wordt thread-level parallellisme (TLP) genoemd.

Om jouw potentieel te ontsluiten multi-coreprocessor uitvoerbaar programma moeten alle rekenkernen gebruiken, wat niet altijd haalbaar is. Oude sequentiële programma's die maar één kern kunnen gebruiken, zullen op de nieuwe generatie processors niet meer sneller draaien, waardoor programmeurs steeds meer betrokken worden bij de ontwikkeling van nieuwe microprocessors.

1. Algemene concepten

Architectuur in brede zin is een beschrijving van een complex systeem dat uit vele elementen bestaat.

Tijdens het ontwikkelingsproces evolueren halfgeleiderstructuren (chips), dus de principes van het construeren van processors, het aantal elementen in hun samenstelling en de manier waarop hun interactie is georganiseerd, veranderen voortdurend. CPU's met dezelfde structurele basisprincipes worden dus gewoonlijk processors met dezelfde architectuur genoemd. En dergelijke principes zelf worden processorarchitectuur (of microarchitectuur) genoemd.

De microprocessor (of processor) is het hoofdonderdeel van een computer. Het verwerkt informatie, voert programma's uit en bestuurt andere apparaten in het systeem. De kracht van de processor bepaalt hoe snel programma's worden uitgevoerd.

De kern is de basis van elke microprocessor. Het bestaat uit miljoenen transistors die zich op een siliciumchip bevinden. De microprocessor is verdeeld in speciale cellen die registers worden genoemd algemeen doel(RON). Het werk van de processor bestaat in totaal uit het in een bepaalde volgorde ophalen van instructies en gegevens uit het geheugen en het uitvoeren ervan. Om de snelheid van de pc te verhogen, is de microprocessor bovendien uitgerust met een intern cachegeheugen. Cachegeheugen wel intern geheugen processor, gebruikt als buffer (ter bescherming tegen onderbrekingen in de communicatie met RAM).

Intel-processors die worden gebruikt in IBM-compatibele pc's hebben meer dan duizend instructies en behoren tot processors met een uitgebreid instructiesysteem: CISC-processors (CISC - Complex Instruction Set Computing).

1.1 Computer met hoge prestaties. Parallellisme

Het tempo van de ontwikkeling van computertechnologie is gemakkelijk te volgen: van ENIAC (de eerste elektronische digitale computer voor algemeen gebruik) met een prestatie van enkele duizenden bewerkingen per seconde tot de Tianhe-2 supercomputer (1000 biljoen drijvende-kommabewerkingen per seconde). Dit betekent dat de computersnelheid in 60 jaar met een biljoen keer is toegenomen. Het creëren van krachtige computersystemen is een van de moeilijkste wetenschappelijke en technische problemen. Terwijl de rekensnelheid van hardware slechts een paar miljoen keer is toegenomen, is de algehele computersnelheid biljoenen keren toegenomen. Dit effect wordt bereikt door het gebruik van parallellisme in alle stadia van de berekeningen. Parallel computergebruik vereist de zoektocht naar rationele geheugentoewijzing, betrouwbare methoden voor het verzenden van informatie en het coördineren van computerprocessen.

1.2 Symmetrische multiprocessing

Symmetrische Multiprocessing (afgekort SMP) of symmetrische multiprocessing is een speciale architectuur van multiprocessorsystemen waarin meerdere processors toegang hebben tot gedeeld geheugen. Dit is een veel voorkomende architectuur, die de laatste tijd vrij veel wordt gebruikt.

Bij gebruik van SMP werken meerdere processors tegelijk in een computer, elk met zijn eigen taak. Een SMP-systeem met een hoogwaardig besturingssysteem verdeelt de taken rationeel over de processors, waardoor een gelijkmatige belasting van elk van hen wordt gegarandeerd. Er doet zich echter een probleem voor met geheugentoegang, omdat zelfs systemen met één processor relatief veel geheugen nodig hebben grote tijd. De toegang tot RAM in SMP vindt dus opeenvolgend plaats: eerst één processor, dan de tweede.

Vanwege de hierboven genoemde kenmerken worden SMP-systemen uitsluitend gebruikt op wetenschappelijk gebied, in de industrie, in het bedrijfsleven en uiterst zelden in werkkantoren. Behalve hoge kosten hardware-implementatie vereisen dergelijke systemen zeer dure en hoogwaardige software die multi-threaded uitvoering van taken mogelijk maakt. Reguliere programma’s (games, teksteditors) zullen niet effectief werken in SMP-systemen, omdat ze niet in een dergelijke mate van parallellisatie voorzien. Als u een programma aanpast voor een SMP-systeem, wordt het uiterst inefficiënt om op systemen met één processor te werken, wat leidt tot de noodzaak om verschillende versies van hetzelfde programma voor verschillende systemen te maken. Een uitzondering is bijvoorbeeld het programma ABLETON LIVE (ontworpen voor het maken van muziek en het voorbereiden van DJ-sets), dat ondersteuning biedt voor multiprocessorsystemen. Als u een normaal programma op een systeem met meerdere processors uitvoert, zal het nog steeds iets sneller werken dan op een systeem met één processor. Dit komt door de zogenaamde hardware-interrupt (het stoppen van het programma voor verwerking door de kernel), die wordt uitgevoerd op een andere vrije processor.

Een SMP-systeem stelt (net als elk ander systeem dat is gebaseerd op parallel computergebruik) hogere eisen aan een geheugenparameter als de bandbreedte van de geheugenbus. Dit beperkt vaak het aantal processors in het systeem (moderne SMP-systemen kunnen in feite maximaal 16 processors hebben).

Omdat processors een gedeeld geheugen hebben, is er behoefte aan rationeel gebruik en gegevenscoördinatie. In een systeem met meerdere processors blijkt dat verschillende caches op een gedeelde geheugenbron werken. Cache-coherentie is een cache-eigenschap die de integriteit garandeert van gegevens die zijn opgeslagen in individuele caches voor een gedeelde bron. Dit concept – speciaal geval concepten van geheugencoherentie, waarbij meerdere kernen toegang hebben tot een gedeeld geheugen (alomtegenwoordig in moderne multi-coresystemen). Als we deze concepten in algemene termen beschrijven, ziet het beeld er als volgt uit: hetzelfde blok gegevens kan worden geladen verschillende caches, waar gegevens anders worden verwerkt.

Als er geen gebruik wordt gemaakt van meldingen over gegevenswijzigingen, zal er een fout optreden. Cachecoherentie is ontworpen om dergelijke conflicten op te lossen en de gegevensconsistentie in caches te behouden.

SMP-systemen zijn een subgroep van MIMD (multi-in-struction multi data - een computersysteem met meerdere commandostromen en meerdere datastromen) van de Flynn-classificatie van computersystemen (professor aan Stanford University, medeoprichter van Palyn Associates). Volgens deze classificatie kunnen vrijwel alle soorten parallelle systemen worden geclassificeerd als MIMD.

Multiprocessorsystemen zijn onderverdeeld in typen op basis van het principe van geheugengebruik. Dankzij deze aanpak konden we de volgende belangrijke typen onderscheiden

multiprocessorsystemen - multiprocessors (multiprocessorsystemen met gemeenschappelijk gedeeld geheugen) en multicomputers (systemen met afzonderlijk geheugen). Gedeelde gegevens die worden gebruikt bij parallel computergebruik vereisen synchronisatie. De taak van gegevenssynchronisatie is een van de meest belangrijke kwesties, en de oplossing ervan in de ontwikkeling van multiprocessor en multicore en dienovereenkomstig de benodigde software is een prioritaire taak voor ingenieurs en programmeurs. Gedeelde toegang tot gegevens kan worden gedaan door fysiek geheugen toe te wijzen. Deze aanpak wordt niet-uniforme geheugentoegang of NUMA genoemd.

Onder deze systemen kunnen we benadrukken:

• Systemen waarbij alleen het individuele cachegeheugen van processors wordt gebruikt om gegevens te presenteren (cache-only memory-architectuur).
• Systemen die coherentie mogelijk maken lokale caches Voor diverse verwerkers(cache-coherente NUMA).
• Systemen met ondersteuning publieke toegang naar individueel processorgeheugen zonder implementatie aan hardwareniveau cache-coherentie (niet-cache coherente NUMA).

Vereenvoudiging van het probleem van het creëren van multiprocessorsystemen wordt bereikt door gebruik te maken van gedistribueerd gedeeld geheugen, maar deze methode leidt tot een aanzienlijke toename van de complexiteit van parallelle programmering.

1.3 Gelijktijdige multithreading

Op basis van alle bovengenoemde nadelen van symmetrische multiprocessing is het zinvol om andere manieren te ontwikkelen en te ontwikkelen om de prestaties te verbeteren. Als je de werking van elke individuele transistor in de processor analyseert, kun je op een heel interessant feit letten: bij het uitvoeren van de meeste computerbewerkingen worden niet alle componenten van de processor gebruikt (volgens recente onderzoeken - ongeveer 30% van alle transistors) . Dus als de processor bijvoorbeeld een eenvoudige uitvoering uitvoert rekenkundige bewerking, Dat meest De processor is inactief en kan daarom voor andere berekeningen worden gebruikt. Dus als binnen op dit moment De processor voert echte bewerkingen uit, waarna een rekenkundige bewerking met gehele getallen in het vrije gedeelte kan worden geladen. Om de belasting van de processor te vergroten, kunt u speculatieve (of voorwaartse) uitvoering van bewerkingen creëren, wat een grote complicatie van de hardwarelogica van de processor vereist. Als u vooraf in het programma threads (reeksen van opdrachten) definieert die onafhankelijk van elkaar kunnen worden uitgevoerd, zal dit de taak aanzienlijk vereenvoudigen ( deze methode eenvoudig in hardware te implementeren). Dit idee, eigendom van Dean Toulsen (door hem ontwikkeld in 1955 aan de Universiteit van Washington), werd simultane multithreading genoemd. Het werd later door Intel ontwikkeld onder de naam hyperthreading. Er wordt dus waargenomen dat één processor veel threads uitvoert besturingssysteem Windows is als meerdere processors. Het gebruik van deze technologie vereist wederom een ​​passend softwareniveau. Het maximale effect van het gebruik van multithreading-technologie is ongeveer 30%.

1.4 Multicore

Multi-threading-technologie - implementatie van multi-core op programma niveau. Verdere prestatieverbeteringen vereisen, zoals altijd, veranderingen in de processorhardware. Toenemende complexiteit van systemen en architecturen is niet altijd effectief. Er is een tegenovergestelde mening: "alles ingenieus is eenvoudig!" Om de prestaties van een processor te verbeteren is het helemaal niet nodig om de klokfrequentie te verhogen of de logische en hardwarecomponenten te compliceren, aangezien het voldoende is om alleen maar te rationaliseren en te verfijnen. bestaande technologie. Deze methode is zeer winstgevend - het is niet nodig om het probleem van het vergroten van de warmtedissipatie van de processor op te lossen, een nieuwe te ontwikkelen dure apparatuur voor de productie van microschakelingen. Deze aanpak en werd geïmplementeerd in het kader van multi-coretechnologie: de implementatie van verschillende rekenkernen op één chip. Als we de originele processor nemen en de prestatiewinst vergelijken bij het implementeren van verschillende methoden om de prestaties te verbeteren, is het duidelijk dat het gebruik van multi-core technologie de beste optie is.

Als we de architecturen van een symmetrische multiprocessor en een multi-core multiprocessor vergelijken, zullen ze vrijwel identiek blijken te zijn. De kerncache kan uit meerdere niveaus bestaan ​​(lokaal en gedeeld, en gegevens uit RAM kunnen rechtstreeks in de cache op het tweede niveau worden geladen). Gebaseerd op de weloverwogen voordelen van multi-core processorarchitectuur, concentreren fabrikanten zich hierop. Deze technologie bleek vrij goedkoop te implementeren en universeel te zijn, waardoor deze op een brede markt kon worden gebracht. Daarnaast, deze architectuur maakte zijn eigen aanpassingen aan de wet van Moore: “het aantal rekenkernen in een processor zal elke 18 maanden verdubbelen.”

Als je naar de moderne markt kijkt computerapparatuur, zie je dat apparaten met vier- en achtcoreprocessors domineren. Bovendien zeggen processorfabrikanten dat er binnenkort processoren met honderden verwerkingskernen op de markt zullen komen. Zoals al vele malen eerder is gezegd, wordt het volledige potentieel van multi-core architectuur alleen onthuld met software van hoge kwaliteit. De productie van computerhardware en -software zijn dus zeer nauw met elkaar verbonden.

Processorarchitectuur- een set hardware en software die aan de gebruiker wordt verstrekt. Dit algemene concept omvat een reeks softwaretoegankelijke registers en uitvoerende (bedienings) apparaten, het systeem belangrijkste commando's en adresseringsmethoden, volume en structuur van adresseerbaar geheugen, typen en methoden van interruptverwerking. Alle wijzigingen bijvoorbeeld Pentium-processors, Celeron, i486 hebben een IA-32-architectuur (Intel Architecture - 32 bit), die wordt gekenmerkt door een standaardset registers die aan de gebruiker worden verstrekt, een gemeenschappelijk systeem van basisopdrachten en methoden voor het organiseren en adresseren van geheugen, dezelfde implementatie van geheugenbescherming en interrupt-service.

Bij het beschrijven van de architectuur en werking van een processor wordt de representatie ervan meestal gebruikt in de vorm van een reeks softwaretoegankelijke registers die een register of programmamodel vormen. Deze registers bevatten verwerkte gegevens (operands) en besturingsinformatie. Dienovereenkomstig omvat het registermodel een groep registers voor algemene doeleinden die dienen om operanden op te slaan, en een groep serviceregisters die controle bieden over de programma-uitvoering en de werkingsmodus van de processor, de organisatie van geheugentoegang (geheugenbescherming, segment- en pagina-organisatie, enz. .).

Registers voor algemeen gebruik vormen een registeropslagapparaat (RAM) - het interne registergeheugen van de processor. De samenstelling en het aantal serviceregisters worden bepaald door de microprocessorarchitectuur. Meestal omvatten ze:

PC-programmateller (CS+IP-architectuur Intel-microprocessors);

SR-statusregister (EFLAGS);

Bedrijfsmoduscontroleregisters van de CR-processor;

Registers die segment- en paginageheugenorganisatie implementeren;

Registers die programmafoutopsporing en processortests bieden.

Het functioneren van de processor wordt weergegeven in de vorm van de implementatie van registeroverdrachten - procedures voor het veranderen van de status van deze registers door hun inhoud te lezen en te schrijven. Als resultaat van dergelijke overdrachten, het adresseren en selecteren van commando's en operanden, het opslaan en doorsturen van resultaten, het veranderen van de volgorde van commando's en de werkingsmodi van de processor in overeenstemming met de aankomst van nieuwe inhoud in de serviceregisters, evenals alle andere procedures die implementeren van het informatieverwerkingsproces volgens gespecificeerde voorwaarden worden verstrekt.

In een aantal processors zijn er registers die worden gebruikt bij het uitvoeren van applicatieprogramma's en die beschikbaar zijn voor elke gebruiker, en registers die de bedrijfsmodus van het hele systeem besturen en alleen beschikbaar zijn voor bevoorrechte programma's die deel uitmaken van het besturingssysteem (supervisor ). Dienovereenkomstig worden dergelijke processors weergegeven als een gebruikersregistermodel, dat registers omvat die worden gebruikt bij het uitvoeren van applicatieprogramma's, of een supervisorregistermodel, dat de volledige set softwaretoegankelijke processorregisters bevat die door het besturingssysteem worden gebruikt.

Naast de reeks uit te voeren commando's en manieren om dit aan te pakken, is het ook belangrijk architectonisch kenmerk microprocessors is het type geheugenimplementatie dat wordt gebruikt en de organisatie van het ophalen van instructies en gegevens. Volgens deze kenmerken verschillen processors met Princeton- en Harvard-architecturen.

De Princeton-architectuur, ook wel de Von Neumann-architectuur genoemd, wordt gekenmerkt door het gebruik van gedeeld RAM voor programma-opslag, gegevensopslag en stapelorganisatie. Om toegang te krijgen tot dit geheugen wordt een gemeenschappelijke systeembus gebruikt, waardoor zowel opdrachten als gegevens de processor binnenkomen. Deze architectuur heeft een aantal belangrijke voordelen. Dankzij de aanwezigheid van gedeeld geheugen kunt u het volume ervan snel herverdelen om afzonderlijke reeksen opdrachten, gegevens en stapelimplementatie op te slaan, afhankelijk van de taken die worden opgelost. Het is dus mogelijk om de beschikbare hoeveelheid RAM efficiënter te gebruiken in elk specifiek geval waarin de microprocessor wordt gebruikt. Het gebruik van een gemeenschappelijke bus voor het verzenden van opdrachten en gegevens vereenvoudigt het debuggen, testen en voortdurend monitoren van het systeem aanzienlijk, en verhoogt de betrouwbaarheid ervan. Daarom domineerde de Princeton-architectuur lange tijd computertechnologie.

Het grootste nadeel van de Princeton-architectuur is de noodzaak van sequentiële bemonstering van opdrachten en verwerkte gegevens via een gemeenschappelijk systeem systeem bus. Dit zorgt ervoor dat de gemeenschappelijke bus een knelpunt wordt dat de prestaties beperkt. digitaal systeem. Er zijn steeds hogere eisen gesteld aan de prestaties van microprocessorsystemen de afgelopen jaren het toenemende gebruik van Harvard-architectuur bij de creatie van vele soorten moderne microprocessors.

De architectuur van Harvard wordt gekenmerkt door de fysieke scheiding van instructiegeheugen (programma's) en datageheugen. De originele versie gebruikte ook een aparte stapel om de inhoud van de programmateller op te slaan, wat de mogelijkheid bood om geneste subroutines uit te voeren. Elk geheugen is via een aparte bus met de processor verbonden, waardoor gelijktijdig gegevens kunnen worden gelezen en geschreven terwijl het huidige commando wordt uitgevoerd om het volgende commando op te halen en te decoderen. Dankzij deze scheiding van commando- en datastromen en de combinatie van hun ophaaloperaties worden hogere prestaties gerealiseerd dan bij gebruik van de Princeton-architectuur.

De nadelen van de Harvard-architectuur houden verband met de behoefte aan een groter aantal bussen, evenals met een vaste hoeveelheid geheugen die is toegewezen aan opdrachten en gegevens, waarvan het doel niet snel kan worden herverdeeld in overeenstemming met de vereisten van het probleem. opgelost. Daarom is het noodzakelijk om groter geheugen te gebruiken, waarvan de benuttingsgraad bij het oplossen van verschillende problemen lager is dan bij systemen met de Princeton-architectuur. De ontwikkeling van micro-elektronische technologie heeft het echter mogelijk gemaakt om deze tekortkomingen grotendeels te overwinnen, dus de Harvard-architectuur wordt veel gebruikt in de interne structuur van moderne krachtige microprocessors, die een apart cachegeheugen gebruiken om instructies en gegevens op te slaan. Tegelijkertijd worden de principes van de Princeton-architectuur geïmplementeerd in de externe structuur van de meeste microprocessorsystemen.

Harvard-architectuur wordt ook veel gebruikt in microcontrollers - gespecialiseerde microprocessors voor besturing diverse voorwerpen, werkprogramma die meestal in een apart ROM worden opgeslagen.

De eerste "echte" RISC-processor met 31 instructies werd gemaakt onder leiding van David Patterson aan de Berkeley University, gevolgd door een processor met 39 instructies. Ze omvatten 20-50 duizend transistors. De vruchten van Patterson's inspanningen werden benut door Sun Microsystems, die eind jaren zeventig met 75 teams de SPARC-architectuur ontwikkelde. In 1981 werd aan de Stanford University het MIPS-project gelanceerd om een ​​RISC-processor met 39 teams te produceren. Als gevolg hiervan werd Mips Computer Corporation halverwege de jaren 80 opgericht en ontworpen volgende verwerker al met 74 teams.

Volgens het onafhankelijke bedrijf IDC besloeg de SPARC-architectuur in 1992 56% van de markt, gevolgd door MIPS - 15% en PA-RISC - 12,2%.

Rond dezelfde tijd Intel-tijd ontwikkelde de 80386-serie, de laatste "echte" CISC-processors in de IA-32-familie. IN laatste keer de prestatieverbetering werd alleen bereikt door de complexiteit van de processorarchitectuur te vergroten: van 16-bit veranderde het in 32-bit, extra hardwarecomponenten ondersteund virtueel geheugen en er zijn een aantal nieuwe teams toegevoegd.

Belangrijkste kenmerken van RISC-processors:

1. Verkorte commandoset(van 80 naar 150 ploegen).
2. De meeste commando's worden uitgevoerd in 1 klokcyclus.
3. Een groot aantal registers voor algemene doeleinden.
4. Beschikbaarheid van starre meertrapstransportbanden.
5. Alle opdrachten hebben een eenvoudig formaat en er worden weinig adresseringsmethoden gebruikt.
6. Beschikbaarheid van ruim, afzonderlijk cachegeheugen.
7. Het gebruik van optimaliserende compilers die de broncode analyseren en de volgorde van opdrachten gedeeltelijk wijzigen.

RISC-processors van de derde generatie

De grootste ontwikkelaars van RISC-processors zijn Sun Microsystems (SPARC - Ultra SPARC-architectuur), IBM (multi-chip Power processors, single-chip PowerPC - PowerPC 620), Digital Equipment (Alpha - Alpha 21164), Mips Technologies (Rxx00 - R 10000 familie), evenals Hewlett-Packard (PA-RISC-architectuur - PA-8000).

Alle RISC-processors van de 3e generatie:

• zijn 64-bits en superscalair(er worden minimaal 4 commando's per klokcyclus gelanceerd);
• hebben ingebouwde rekeneenheden met drijvende komma;
• beschikken over cachegeheugen op meerdere niveaus. De meeste RISC-processors cachen vooraf gedecodeerde instructies;
• vervaardigd met behulp van CMOS-technologie met 4 metallisatielagen.

Om gegevens te verwerken, worden een dynamisch ven een methode voor het opnieuw toewijzen van registers gebruikt, waardoor opdrachten in de verkeerde volgorde kunnen worden uitgevoerd.

Het verhogen van de prestaties van RISC-processors wordt bereikt door de klokfrequentie te verhogen en het chipontwerp te compliceren. Vertegenwoordigers van de eerste richting zijn Alpha-processors van DEC, de meest complexe zijn processors van Hewlett-Packard. Laten we de verwerkers van deze bedrijven in meer detail bekijken.

Alfaprocessorstructuur: 21064, 21264

De structuur van de Alpha 21064-processor wordt getoond in Fig. 10.1.

Rijst. 10.1.

De belangrijkste functionele blokken van de Alpha 21064-processor:

• I-cache - opdrachtcache.
• IRF is een rekenkundig registerbestand met gehele getallen.
• F-box is een rekenapparaat met drijvende komma.
• E-box - rekenkundig apparaat met gehele getallen (7 stappen van de transportband).
• I-box - commando apparaat(beheert de instructiecache, het ophalen en decodering van instructies).
• A-box - besturingsapparaat voor het laden/opslaan van gegevens. Regelt het proces van gegevensuitwisseling tussen IRF, FRF, datacache en extern geheugen.
• Schrijfbuffer - schrijfbuffer terug.
• D-cache - gegevenscache.
• BIU is een interface-eenheid waarmee extern cachegeheugen is verbonden, 128 KB-8 MB groot.

Vergelijkende kenmerken van Alpha 21164 en 21264

De Alpha 21264-processor is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van zijn voorganger, de 21164, met grotere L1-cache, extra functieblokken, efficiëntere vertakkingsvoorspelling, nieuwe videoverwerkingsinstructies en een bredere bus.

De Alpha 21264 leest maximaal vier instructies per klokcyclus en kan maximaal zes instructies tegelijkertijd uitvoeren. Het grootste verschil met het 21164-model is de mogelijkheid om opdrachten uit te voeren (een primeur voor Alpha) met een verandering in hun volgorde (Out-of-Order).

De efficiëntie van Out-of-Order-uitvoering wordt bepaald door het aantal instructies dat de CPU kan manipuleren om de optimale volgorde van uitvoering van instructies te bepalen. Hoe meer instructies de CPU hiervoor kan gebruiken, hoe beter, hoe verder hij vooruit kan kijken. Intel P6-klasse processors (Pentium Pro, Pentium II, Xeon) kunnen tegelijkertijd minimaal 40 opdrachten verwerken. Voor andere verwerkers deze indicator nog veel meer: ​​HP's PA-8000 werkt met 56 commando's, en de Alpha-processor verwerkt 80 commando's.

Zoals de meeste RISC-processors bevat de Alpha een set van 32 integer- en 32 floating-point-registers, allemaal 64-bit breed. Om de efficiëntie van de uitvoering van instructies buiten de juiste volgorde te vergroten, is de 21264-processor uitgerust met 48 integer-registers en 40 drijvende-kommaregisters naast de gebruikelijke set registers.

Elk register kan tijdelijk de waarden van huidige instructies opslaan. Als er een instructie wordt verwerkt, is het niet nodig om het resultaat in het doelregister te dumpen - in plaats daarvan hernoemt de CPU eenvoudigweg het tijdelijke register ( Register Renaming ).

Soortgelijke hernoemen van registers bestaat in andere processors. 21264 implementeert echter een unieke "truc": het heeft een gedupliceerde set gehele registers, elk van de 80 gehele registers wordt opnieuw gedupliceerd. Er zijn dus in totaal 160 integer-registers op de chip. Dit is een van de redenen waarom, ondanks de moeilijkheid om Out-of-Order uit te voeren, de hoge frequentie van de 21264-processor acceptabel is.

De blokken met geheeltallige bewerkingen in beide groepen zijn niet volledig identiek. Eén ervan bevat een vermenigvuldigingsblok en de tweede bevat speciale logica voor het verwerken van bewegende beelden (MPEG). Om dit te bereiken werd de Alpha-opdrachtenset aangevuld met vijf nieuwe opdrachten. De meest interessante daarvan - PERR - wordt gebruikt om beweging te schatten, d.w.z. het uitvoeren van een taak die plaatsvindt tijdens zowel MPEG-compressie als decompressie. De PERR-instructie voert het werk uit van negen normale instructies. De 21264-processor kan dus zowel MPEG-2-videosequenties als AC-3 DVD-audiogegevens in realtime decoderen zonder dat er extra randapparatuur nodig is.

In termen van toegepaste activiteiten.

Vanuit het oogpunt van een programmeur- compatibiliteit met een bepaalde reeks instructies (bijvoorbeeld processors die compatibel zijn met Intel x86-instructies), hun structuren (bijvoorbeeld adresseringssystemen of organisatie geheugen registreren) en uitvoeringsmethode (bijvoorbeeld een programmateller).

Vanuit het oogpunt van de hardwarecomponent van het computersysteem- dit is een bepaalde reeks eigenschappen en kwaliteiten die inherent zijn aan een hele familie van processors (met andere woorden, het “interne ontwerp”, de “organisatie” van deze processors). Er zijn verschillende classificaties van processorarchitecturen, zowel per organisatie (bijvoorbeeld op basis van het aantal en de snelheid van uitvoering van opdrachten: RISC, CISC) als per doel (bijvoorbeeld gespecialiseerde grafische afbeeldingen).

Koppelingen

Wikimedia Stichting.

2010.

Processorarchitectuur - Zie wat “Processorarchitectuur” is in andere woordenboeken: belangrijkste mogelijkheden van een bepaalde generatie processors. Bij de namen van de architecturen onderscheiden experts een of ander subtype chips. Bijvoorbeeld Pentium III en Pentium 4. Moderne processors voor mobiele pc's worden vervaardigd met... ... Verklarende woordenlijst voor huishoudelijke en computerapparatuur van Samsung

architectuur met variabele verwerkingskrachtprocessor- Ontwikkeld door Sun. [E.S., A.A. Myachev. Engels Russisch verklarend woordenboek in computersysteemtechniek. Moskou 1993] Onderwerpen informatietechnologie in het algemeen EN schaalbare processorarchitectuurSPARC ...

controller-architectuur Handleiding voor technische vertalers

controller-architectuur- De controllerarchitectuur is de verzameling van de belangrijkste componenten en de verbindingen daartussen. De typische samenstelling van een PLC omvat: CPU , geheugen, netwerkinterfaces Handleiding voor technische vertalers

en invoer-/uitvoerapparaten. Typisch... ...

De architectuur van een moderne personal computer is een diagram van de chipset, die te vinden is op de websites van de fabrikanten Intel en AMD. Een chipset is een set moederbordchips die ervoor zorgen dat de processor samenwerkt met geheugen en externe apparaten.... ... Wikipedia

Wat zou je aan dit artikel willen verbeteren?: Illustraties toevoegen. Wikify het artikel. Computerarchitectuur (Architectuur ... Wikipedia

ARM-processor vervaardigd door Conexant, voornamelijk geïnstalleerd in routers (voorheen Advanced RISC Machine verbeterd door ARM Limited. Deze architectuur wordt veel gebruikt bij de ontwikkeling van embedded systemen. Dit komt door het feit dat de gegevens ... ... Wikipedia

- ... Wikipedia

Dit artikel zou Wikiified moeten zijn. Formatteer het volgens de opmaakregels van het artikel. De architectuur van een personal computer is de indeling van de belangrijkste onderdelen, zoals een processor, RAM, videosubsysteem, schijfsysteem, randapparatuur... ... Wikipedia

Er wordt voorgesteld om deze pagina te combineren met het Commandosysteem. Uitleg van redenen en discussie op de Wikipedia-pagina: Op weg naar eenwording / 6 november 2011. De discussie duurt een week (of langer... Wikipedia

• Boeken
• Digital Circuit Design and Computer Architecture, Harris D.M. Dit is een extra editie van het boek met een toegevoegde index, gedrukt in zwart en blauw zoals de originele Amerikaanse editie! Ook zijn onnauwkeurigheden gecorrigeerd in de nieuwe editie...

Wat hebben een magnetron en een supercomputer, een rekenmachine en een Marsrover met elkaar gemeen? Microprocessor. Dit kleine maar uiterst belangrijke detail is een integraal onderdeel van elk elektronisch apparaat, ongeacht welke functie het vervult, omdat het de microprocessor is die verantwoordelijk is voor het ‘denken’ van het apparaat. Natuurlijk denkt de processor niet in de volle zin van het woord, maar hij kan doen wat een mens niet kan: heel, heel snel tellen. En als je de processor geeft noodzakelijke informatie en "uitleggen" wat we ermee moeten doen, dat wil zeggen: programmeren, we krijgen een zeer nuttige ijzeren vriend. Het is niet overdreven om te zeggen dat microprocessors onze wereld hebben veranderd.

Moderne microprocessors zijn heel anders dan die welke in de jaren vijftig en zestig zijn ontwikkeld. Zo is de processor oorspronkelijk ontwikkeld voor een klein aantal unieke computers, en soms zelfs voor één enkele computer. Dit was een vrij duur proces, dus het is niet verrassend dat het werd verlaten. Tegenwoordig zijn de overgrote meerderheid van de processors in massa geproduceerde universele modellen die geschikt zijn voor groot aantal computers.

Een ander verschil tussen veel moderne CPU's is dat het microcontrollers zijn - meer nog universele circuits, waarin de processor is verbonden met extra elementen. Dit kunnen geheugen, verschillende poorten, timers, externe apparaatcontrollers, interfacebesturingsmodules, enz. zijn.

SoC-processors

De meeste moderne processors zijn op de een of andere manier gebaseerd op principes die in de jaren veertig zijn vastgelegd door de Amerikaans-Hongaarse wetenschapper John von Neumann, hoewel ze technologisch gezien natuurlijk een heel lange weg hebben afgelegd. Een van de belangrijkste processorarchitecturen van vandaag wordt SoC genoemd, of systeem op een chip. Dit is ook een microcontrollerarchitectuur, maar dan nog compacter. Hier een hele serie componenten worden op een enkele halfgeleiderchip geplaatst. Het is niet alsof het een processor is, maar dat is het wel hele computer. Deze aanpak maakt het mogelijk om de kosten van het assembleren van zowel processors als volledige apparaten te vereenvoudigen en te verlagen.

Het zijn SoC-processors die in de overgrote meerderheid van moderne smartphones en tablets worden gebruikt. SoC-processors zijn bijvoorbeeld chips van het Britse bedrijf ARM, waarop de meeste Android-apparaten draaien, maar ook iPhone-smartphones en iPad-tablets. ARM-processors worden ook gebruikt in MediaTek-chipsets, waar hun aantal kan oplopen tot tien.

RISC-processors

RISC-technologie staat voor Reduced Instruction Set Computer en werd voor het eerst voorgesteld door IBM. RISC is gebaseerd op het idee om de prestaties te maximaliseren door instructies te vereenvoudigen en de lengte ervan te beperken. Dankzij deze aanpak werd het niet alleen mogelijk om de klokfrequentie te verhogen, maar ook om de zogenaamde processorpijplijn te verkleinen - de wachtrij met opdrachten voor uitvoering, en om de warmteopwekking en het energieverbruik te verminderen.

De eerste RISC-processors waren zo eenvoudig dat ze niet eens over delings- en vermenigvuldigingsbewerkingen beschikten, maar ze schoten snel wortel in mobiele technologieën. De meeste moderne processors zijn gebaseerd op de RISC-architectuur. Dit zijn in de eerste plaats de reeds genoemde ARM-processors, evenals PowerPC, SPARC en vele anderen. De populairste processors van Intel zijn al jaren gebaseerd op een RISC-kern, die teruggaat tot de jaren negentig. Er kan worden gezegd dat de RISC-technologie tegenwoordig dominant is, hoewel er veel implementatiemogelijkheden zijn.

CISC-processors

Dit is een meer traditioneel type microprocessor dat verschilt van de vorige volledige set commando's, vandaar de naam: complexe instructiesetcomputer. Dergelijke processors hebben geen vaste instructielengte, maar er zijn zelf meer instructies. CISC-processors waren allemaal processors van de x86-architectuur, die decennialang de computerindustrie heeft gedomineerd, tot de komst van de Intel Pentium Pro, die voor het eerst afstand nam van het CISC-concept en vandaag de dag een hybride is: een CISC-chipset gebaseerd op een RISC-kern.

De klassieke CISC-architectuur wordt steeds minder gebruikt vanwege lagere kloksnelheden en hoge montagekosten. Er is echter nog steeds veel vraag naar servers en werkstations, dat wil zeggen systemen waarvan de kosten minder kritisch zijn in vergelijking met puur consumentenapparaten.

ARM en x86

Zoals eerder vermeld, worden ARM-processors gebruikt in de meeste mobiele apparaten, terwijl de x86-architectuur lange tijd domineerde desktopcomputers en laptops. Waarom deze verdeeldheid? Ooit werden ARM-processors als puur 'telefoon' beschouwd - het waren chips met een zeer laag vermogen en lage mogelijkheden, idealiter 'op maat' voor mobiele technologie. Ze werden niet heet, hadden niet veel stroom nodig en deden de weinige dingen die je op een telefoon of smartphone zou moeten doen.

Aan de andere kant is de x86-familie, ontwikkeld door Intel, te beginnen met de legendarische Intel 8086-processor (waar de naam vandaan komt) uit 1978, altijd een stel krachtige, ‘echte’ computers geweest. Waar is ARM vergeleken met hen, zeiden veel experts. Maar tijden veranderen, en vandaag de dag ARM-architectuur en x86 concurreren hevig met elkaar in de computerindustrie, die steeds afhankelijker wordt van mobiele technologie.

Het ARM-bedrijf zelf produceert, in tegenstelling tot Intel, geen processors, maar geeft deze in licentie aan externe fabrikanten, waaronder bijna alle giganten: Apple, Samsung, IBM, NVIDIA, Nintendo, Qualcomm en zelfs, ironisch genoeg, Intel (en zijn eeuwige concurrent AMD). Deze aanpak heeft ertoe geleid dat ARM-processors de markt letterlijk hebben overspoeld - tegenwoordig worden er elk jaar meer dan een miljard van geproduceerd.

Omdat steeds meer mensen tegenwoordig de voorkeur geven aan tablets boven traditionele computers, waarvan de verkoop is gedaald, is er een situatie ontstaan ​​die voor Intel en AMD zeer onaangenaam is en tien jaar geleden ondenkbaar. Intel bevond zich plotseling in de rol van een inhaalslag en begon actief zijn eigen laagspanningsoplossingen te ontwikkelen, en niet te zeggen dat dit volkomen onsuccesvol was - moderne Intel Atom- en Core M-modellen hebben behoorlijk competitieve kenmerken in een aantal parameters.

De ontwikkelaarsgemeenschap bevond zich ook in een nieuwe situatie en moest zich snel aanpassen aan de eisen van de markt. Ten eerste heeft de internetrevolutie ertoe geleid dat gebruikers veel minder vaak in traditionele programma's op een traditionele computer werkten en vaker in een webbrowser. Toen kwam er nog een, de mobiele revolutie nieuwe werkelijkheid: de massagebruiker heeft computers helemaal aan de kant gezet en is overgestapt op mobiele apparaten, waar ze voornamelijk in mobiele toepassingen werken. En mobiele applicaties zijn weer ARM, waar Intel nog niet mee overweg kan.

groot.KLEIN

Een van de veelbelovende ARM-technologieën is groot.LITTLE - een technologie voor het optimaliseren van het energieverbruik door kernen met hogere prestaties te combineren met kernen met lagere prestaties, maar energiezuiniger. Het kunnen bijvoorbeeld Cortex-A15 en Cortex-A7 zijn. Het is als twee versnellingen van een auto: wanneer je een complexere en resource-intensievere taak moet uitvoeren, wordt de krachtigere chip ingeschakeld en is de zuinigere chip geschikter voor achtergrondtaken. Als gevolg van deze aanpak laatste generatie Het big.LITTLE-platform maakt het mogelijk het energieverbruik van de chip met 75% te verminderen en tegelijkertijd de prestaties met 40% te verhogen.

big.LITTLE heeft zijn eigen variaties. In 2013 introduceerde MediaTek bijvoorbeeld het CorePilot-platform op basis van big.LITTLE, dat een pionier was in het concept van heterogene meervoudige verwerking (HMP). Speciale software verdeelt automatisch werkthreads tussen verschillende kernen op basis van hun vereisten. Het stroomverbruik en de temperatuuromstandigheden worden interactief beheerd, en een speciaal planner-algoritme in combinatie met een architectuur met drie clusters kan het stroomverbruik van de chip verder verminderen.

Dit platform wordt ook wel Device Fusion genoemd en de ontwikkelaars beloven een indrukwekkende, veelvoudige prestatieverbetering zonder extra verwarming van het apparaat. Het leven van programmeurs is ook gemakkelijker gemaakt, omdat ze verlost zijn van de noodzaak om te beslissen voor welke taken welke kernels ze moeten gebruiken. De toewijzing van kernen vindt volledig plaats automatische modus. De technologie zorgt er feitelijk voor dat elke kern efficiënt wordt gebruikt en niet stilstaat. Elke taak wordt uitgevoerd op de optimale kern (of kernen) van de centrale of GPU ongeacht de architectuur.

Waarom zijn clusterarchitecturen efficiënter?

Maar het Taiwanese bedrijf MediaTek is niet alleen CorePilot. De fabrikant maakte een echte indruk met zijn Tri-Cluster-technologie. Laten we, om te begrijpen wat het is en hoe het werkt, onthouden hoe de processor van een smartphone of tablet in het meest algemene geval werkt.

Een moderne mobiele processor, evenals een chipset (de set chips eromheen), bestaat uit verschillende kernen, waarvan het aantal tegenwoordig met grote sprongen groeit. Hierdoor kun je taken over kernen verdelen en zo meerdere taken tegelijkertijd uitvoeren. De telefoon probeert de belasting dynamisch over de kernen te verdelen, waarbij wordt besloten welke kernen moeten worden gebruikt en wanneer.

Maar hoe komt deze verdeling tot stand? Soms - door de beslissing van de softwareontwikkelaar, soms - volledig automatisch, en hier hangt alles af van algoritmen die min of meer effectief kunnen zijn. In big.LITTLE-technologie wordt deze taak uitgevoerd door een speciale module: de planner. Het kan bijvoorbeeld de uitvoering van een proces van de ene kern naar de andere overbrengen als de eerste niet goed presteert.

big.LITTLE-technologie heeft een grote stap in de richting van efficiëntie gezet dankzij twee processorclusters - groepen kernen (Engelse cluster - cluster). Als je een 3D-game moet spelen, schakelen we een krachtig cluster in; als u bijvoorbeeld een boek wilt lezen of zelfs uw telefoon in uw zak wilt steken, wordt een zwak cluster ingeschakeld, gericht op maximale besparing energie. Dat is waarom clusterarchitectuur zo veelbelovend. In traditionele architecturen met één processor, maar ook in architecturen met meerdere processors en één cluster, is er niet zo'n manoeuvreerruimte en zo'n flexibiliteit bij het verdelen van de belastingen.

Drie clusters versus twee

Maar ook hier deed zich een probleem voor: taken van gemiddelde complexiteit, die het meest voorkomen op telefoons, worden vaak naar een cluster met krachtige kernen gestuurd. Wij werken bijvoorbeeld met e-mail. De taak is niet zo arbeidsintensief, maar een platform met twee clusters kan er een krachtig cluster voor mogelijk maken. Ze heeft simpelweg geen keus: er zijn maar twee clusters en er is geen 'gulden middenweg'. Het resultaat is een versneld energieverbruik en verwarming van het apparaat bij afwezigheid van duidelijke voordelen voor een gebruiker uit een snel cluster.

De Tri-Cluster architectuur in combinatie met CorePilot 3.0 lost dit probleem op. Het werkt niet met twee, maar met drie clusters, die minimum (Min), medium (Med) en maximum (Max) worden genoemd. Voor de meesten dagelijkse taken de middelste cluster wordt gebruikt - diezelfde gulden middenweg. Het maximale cluster wordt relatief zelden ingeschakeld en alleen als het echt nodig is: games, grafische verwerking, enz. Welnu, het ultra-economische Min-cluster redt het achtergrondtoepassingen, waardoor het energieverbruik tot een minimum wordt beperkt.

Deze aanpak is het meest gebalanceerd in termen van prestaties en besparingen. Het mobiele apparaat lijkt in de derde versnelling te staan. MediaTek zegt zelfs dat ze dit idee hebben geleend van de auto-industrie. Het bedrijf merkt op dat het het energieverbruik met een derde kan verminderen en tegelijkertijd de productiviteit met 12 tot 15% kan verhogen, afhankelijk van de hulpbronnenintensiteit van de taak.

HelioX20

Kenmerkend voor Tri-Cluster- en CorePilot-technologieën is de nieuwste 20nm tien-core MediaTek-chip Helio X20 gebaseerd op ARM Cortex. Het Max-cluster daarin wordt vertegenwoordigd door een groep van twee Cortex-A72-kernen met klok frequentie 2,5 GHz, de Med heeft vier Cortex-A53-kernen met een frequentie van 2 GHz, en de Mini is opnieuw gemaakt in de vorm van vier Cortex-A53-kernen op 1,4 GHz. Helio X20 werd 's werelds eerste mobiele processor met Tri-Cluster-technologie en tien cores (Deca-core).

MediaTek heeft een onderzoek uitgevoerd dat bewijst dat deze chip 30% langer kan werken dan analogen met vergelijkbare kenmerken. Er werden zelfs tests uitgevoerd voor specifieke scenario's. Als u bijvoorbeeld op Facebook werkt, kunt u het energieverbruik met 17-40% verminderen, met spraakcommunicatie op Skype kunt u 41% besparen, met Gmail - 41% en Temple Run spelen - 17%. De meest indrukwekkende besparingen worden bereikt wanneer de telefoon eenvoudigweg wordt weergegeven startscherm– 48%. In deze situatie werkt het Min-cluster en bedraagt ​​het stroomverbruik slechts 0,026 W.

Volgens de Taiwanese bron DigiTimes staan ​​fabrikanten van mobiele apparatuur letterlijk in de rij voor de nieuwste Helio X20-chip. Deze zomer schreef de bron dat de chip zou worden gebruikt door HTC, Sony, Lenovo, Huawei, Xiaomi en ZTE. De nieuwe chip bleek 40% sneller en net zo veel zuiniger vorig model familie, X10. Begin 2016 verschijnen de eerste toestellen met een dergelijke processor op de markt, dus voorlopig zul je nog even geduld moeten hebben.

Mogelijkheden van SoC's met drie clusters MediaTek-processors

MediaTek-processors behoren tot de SoC-klasse, dat wil zeggen die waarin een hele minifabriek op één siliciumwafel is gemonteerd. Er is geheugen, grafische kaart, een camera met videocodecs en controllers voor het display, modem en andere interfaces. Enkele kenmerken van de chipset zijn als volgt:

• Het universele WorldMode LTE Cat-6-modem van MediaTek ondersteunt LTE en maakt tegelijkertijd frequentieaggregatie mogelijk, waardoor het op vrijwel elk netwerk kan worden gebruikt.
• De nieuwste ARM Mali GPU levert de hoogste grafische prestaties in 2D- en 3D-modi.
• Optioneel geïntegreerde Cortex-M4-processor draait in achtergrond met een extreem laag stroomverbruik, waardoor achtergrondtoepassingen kunnen worden uitgevoerd.
• De dubbele cameracontroller met ingebouwde 3D-engine werkt niet alleen snel, maar genereert ook efficiënt complexe beelden. volumetrische afbeeldingen en de ingebouwde ruisonderdrukkingstechnologie zorgen ervoor dat het beeld bijna perfect is.
• Het scherm kan werken met een verversingssnelheid van 120 Hz in plaats van de standaard 60 Hz, wat resulteert in verbazingwekkend heldere beelden en een responsieve interface.

De processor is uitgerust met de nieuwste ARM Mali-T800-videochip, die onder meer high-definition weergaven tot WQXGA bij frequenties tot 120 Hz mogelijk maakt. Met andere woorden: het toestel kan worden uitgerust met een display met een resolutie tot 2560x1600 pixels.

De implementatie van de camera is zeer indrukwekkend: de decodeersnelheid van het resulterende beeld kan oplopen tot 30 frames per seconde met een resolutie van 25 megapixels (of 24 fps bij 32 megapixels), terwijl de ingebouwde chip onmiddellijk, on-the-fly , voert tegelijkertijd ruisonderdrukking, verscherping en 3D-conversie uit. Het afspelen van video ondersteunt 10-bit kleurdiepte en VP9 HW- en HEVC-codecs.

Het ingebouwde Helio X20-modem ondersteunt een groot arsenaal aan mobiele netwerken, zoals LTE FDD/TDD R11 Cat-6 (tot 300 Mbps), CDMA2000 1x/EVDO Rev.A. Er is ook Wi-Fi 802.11ac, Bluetooth, GPS, Russisch systeem GLONASS-navigatie en zelfs Chinese BeiDou.

Onafhankelijke tests van de Helio X20, in het bijzonder GeekBench 3, laten een duidelijke superioriteit zien ten opzichte van het vorige en eveneens zeer populaire X10-model. In de proef AnTuTu-resultaat De X20 is 40% hoger dan de X10, wat over het algemeen de interne tests van MediaTek bevestigt. De Helio X20 is ook duidelijk superieur aan de Exynos 7420-chip.

Helio X20 is een heel nieuwe processor, de leveringen zijn pas onlangs begonnen, maar sommige details over de apparaten die deze zullen ontvangen zijn al bekend. Acer zal het dus installeren op zijn vlaggenschiptablet Predator 6. Maar liefst 4 gigabyte RAM, Full HD-scherm, 4 luidsprekers, 4000 mAh-batterij, ongebruikelijk agressief ontwerp - geen smartphone, maar een beest! Een ander verwacht nieuw product met deze chip is nieuw vlaggenschip HTC Eén A9, waarin de ongelukkige Taiwanese fabrikant zal proberen het falen van de One M9 te corrigeren. 2016 belooft een zeer interessant jaar te worden.

MediaTek om ons heen

We zijn begonnen met het feit dat microprocessors ons tegenwoordig overal omringen, zoals lucht, en MediaTek-producten bevestigen deze stelling volledig. Over het algemeen is het scala aan interesses van Taiwanezen verbazingwekkend: het internet der dingen, draagbare elektronica, medische apparaten, navigatie, autonome auto's en terreinwagens, smart home, smart city, afstandsbediening apparaten, 3D-printen en zelfs thuis wijnmaken. Dit zijn slechts enkele van de gebieden waarop MediaTek, samen met partners, gespecialiseerde chipsets produceert.

Sommigen van hen zijn zeer origineel. Liefhebbers van alle pluimage zullen bijvoorbeeld dol zijn op een miniatuurexemplaar van de Curiosity-rover, gevuld met zeer serieuze technologieën: een camera met een eigen Wi-Fi-router en een server voor het verzenden van beelden, zes wielen (allemaal aangedreven), een manipulator met drie vrijheidsgraden. Zo'n terreinwagen kan via Bluetooth worden bestuurd, kan zich met snelheden tot 3 km/u voortbewegen, overal keren en video-opnamen maken met continue signaaluitzending.

Een ander voorbeeld van het gebruik van MediaTek-processors is een compacte 3D-printer voor thuis met een printsnelheid van 150 mm per seconde met een nauwkeurigheid van 0,01 mm. Deze printer ondersteunt meer dan 10 diverse materialen, kan objecten met een diameter van 180 mm en een hoogte van 200 mm printen en tot 36 uur non-stop werken. Hier wordt de MediaTek LinkIt ONE-chip gebruikt. Deze printer is zeer betaalbaar, licht van gewicht en past op een bureau.

Nog verbazingwekkender is Smart Brewer: een systeem voor het maken van wijn voor het hele huis. Als je je met deze woorden een systeem van vaten voorstelde dat nauwelijks in de keuken zou passen, dan tevergeefs: waar we het over hebben over een compact glas met mondstuk en buisje, dat dankzij dezelfde LinkIt ONE-chip het hele fermentatieproces volledig aanstuurt, en je kunt het proces vanaf je smartphone via Bluetooth besturen. Dit is een echt wijnvat van de 21e eeuw!

Veel uitvindingen die mogelijk zijn dankzij de halfgeleideroplossingen van MediaTek wachten nog steeds op hun vernieuwers en ontwikkelaars. MediaTek houdt trouwens heel veel van ontwikkelaars en probeert zo nauw mogelijk met hen samen te werken. Voor dit doel is de MediaTek Labs-website (labs.mediatek.com) gemaakt - een online platform waar beginnende (en niet alleen) ontwikkelaars alles kunnen krijgen wat ze nodig hebben om gadgets te maken in de categorieën draagbare technologie en het internet der dingen. Interessante projecten zullen samen met het bedrijf worden aangemoedigd en ontwikkeld. In minder dan een jaar van bestaan ​​hebben meer dan 6.000 deelnemers zich geregistreerd in Labs, waarvan meer dan 16% Russischsprekend is. En dit is nog maar het begin!

Anton Chivchalov