Πίσω

Δραστηριότητα 4

Θεωρήστε δύο διαφορετικά συστήματα αρτηριών:
Αρτηρία 1 είναι μια αρτηρία πλάτους 64 bits με πολύπλεξη διευθύνσεων και δεδομένων. Για την μετάδοση μιας διεύθυνσης ή ενός αντικειμένου 64 bits χρειάζεται 1 κύκλο αρτηρίας. Η εγγραφή/ανάγνωση μνήμης περιλαμβάνει καθυστέρηση 3 κύκλων. Αρχίζοντας από τον 4ο κύκλο το σύστημα μπορεί να δεχθεί ή να αποστείλει μέχρι 8 λέξεις με ρυθμό 2 λέξεων/κύκλο αρτηρίας.
Αρτηρία 2 είναι μια αρτηρία με ξεχωριστά 32 bits δεδομένων και 32 bits διευθύνσεων. Κάθε μετάδοση χρειάζεται έναν κύκλο αρτηρίας. Η ανάγνωση από τη μνήμη έχει 3 κύκλους καθυστέρηση, και αρχίζοντας από τον 4ο κύκλο, το σύστημα μνήμης μπορεί να αποστείλει μέχρι 8 λέξεις με ρυθμό 1 λέξη/κύκλο αρτηρίας.

  1. Να αξιολογήστε αυτές τις αρτηρίες υποθέτοντας ότι έχουμε αιτήσεις 1 λέξης και το 60% είναι αιτήσεις ανάγνωσης και το 40% είναι αιτήσεις εγγραφής. Στη συνέχεια να υπολογίσετε το μέγιστο εύρος ζώνης που η κάθε αρτηρία μπορεί να παρέχει σε λέξεις/κύκλο αρτηρίας.
  2. Αν οι αιτήσεις μνήμης έχουν μήκος 8 λέξεων να υπολογίσετε το μέγιστο πλάτος που κάθε αρτηρία και σύστημα μνήμης μπορεί να παρέχει στον επεξεργαστή, σε λέξεις/κύκλο αρτηρίας.


Απάντηση δραστηριότητας 4

a.

Αρτηρία 1:
1 λέξη = 32 bit = 4 byte
Για να μεταδοθούν δύο λέξεις απαιτούνται 1αποστολή διεύθυνσης+3 καθυστέρηση+1 μετάδοση= 5 κύκλοι.
Οι διαδικασίες read και write πραγματοποιούνται στους ίδιους κύκλους οπότε το μέγιστο εύρος ζώνης είναι:
8 bytes/5 κύκλους = 2 λέξεις/5 κύκλους = 0,4 λέξεις/κύκλο

Αρτηρία 2:
Για τη διαδικασία read απαιτούνται 1 αποστολή διεύθυνσης+3 καθυστέρηση+1 μετάδοση = 5 κύκλοι. Άρα μεταδίδονται 1/5=0,2 (λέξεις/κύκλους).
Για τη διαδικασία write απαιτούνται 1αποστολή διεύθυνσης&μετάδοση + 3καθυστέρηση  = 4 κύκλοι. Άρα μεταδίδονται 1/4 =0,25(λέξεις/κύκλους).
Κατά μέσο όρο (εύρος ζώνης) και για τις δύο διαδικασίες απαιτούνται 0,6*(1/5) + 0,4*(1/4) = 0,22 (λέξεις/κύκλο).

b.

Αρτηρία 1
1 λέξη = 32 bit = 4 byte
Για να μεταδοθούν οκτώ  λέξεις απαιτούνται 1αποστολή διεύθυνσης+3 καθυστέρηση+4 μετάδοση= 8 κύκλοι.
Οι διαδικασίες read και write πραγματοποιούνται στους ίδιους κύκλους οπότε το μέγιστο εύρος ζώνης είναι:
32 bytes/8 κύκλους = 8 λέξεις/ 8 κύκλους = 1 λέξη/κύκλο

Αρτηρία 2
Για τη διαδικασία read απαιτούνται 1 αποστολή διεύθυνσης+3 καθυστέρηση+8 μετάδοση = 12κύκλοι.
Άρα μεταδίδονται 8/12 (λέξεις/κύκλους).
Για τη διαδικασία write απαιτούνται 1 αποστολή διεύθυνσης & μετάδοση+3καθυστέρηση+7μετάδοση = 11 κύκλοι. Άρα μεταδίδονται 8/11 (λέξεις/κύκλους).
Κατά μέσο όρο (εύρος ζώνης) μεταδίδονται 0,6(3/4) + 0,4(8/11)=0,74 λέξεις/κύκλο.