doc01 Einf hrung (VL03)
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01 Einf hrung (VL03)
Beispiel heutiger Mikrocontoller und Mikroprozessoren Mikroprozessoren Architektur Typ Ursprüngliche Beispiel Spezifikation weiterer durch Hersteller x86 (beinhaltet CISC Pentium und co.) Intel PowerPC RISC Motorola, IBM, Apple Sun SPARC RISC Sun MIPS RISC MIPS Technologies Hitachi SuperH RISC Hitachi ARM RISC ARM Limited 68k CISC Motorola TMS320 Mikrocontroller Architektur Herteller MCS‐51 Intel H8 Renesas Technologies Z8 Zilog PIC Microchip Technology 68HC08 Freescale (ehemals Motorola) AVR Atmel MSP430 Texas Instruments AMD Fujitsu, Texas Instruments Embedded Texas Instruments Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 54 Trends Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 55 Moore‘s Law Bildquelle: en.wikipedia.org/wiki/Moores_law Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 56 Single‐Prozessor‐Performance Move to multi-processor Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy. “Computer Architecture”. 5th Edition, 2012 Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 57 Die Power‐Wall Leistungsverlust P in Abhängigkeit von Spannung U und Taktfrequenz f: Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy, „Computer Organization and Design“, Fourth Edition, 2012 Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 58 Alte Verkaufszahlen: Prozessoren Anzahl verkaufter Prozessoren (embedded, ≥ 32 bit) bzw. Systeme (desktop, server) Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy. “Computer Organization And Design”. 3rd Edition Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 59 Alte Verkaufszahlen: ISAs Anzahl verkaufter Prozessoren (≥ 32 bit) ca. 80% davon für Mobiltelefone Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy. “Computer Organization And Design”. 3rd Edition Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 60 Zusammenfassung und Literatur Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 61 Zusammenfassung • Computer‐Architektur beinhaltet – Instruction‐Set‐Architektur – Rechnerorganisation/Mikroarchitektur – Hardware • ISA als Schnittstelle zwischen Hard‐ und Software • Performance ist abhängig vom Produkt der Einzelfaktoren: – Instruction‐Count – CPI – Clock‐Cycles • Leistungsverbrauch ist heute ein wesentlicher limitierender Faktor • Ausblick: wesentliche Performanceverbesserungen durch – Parallelität – Caching Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 62 Literatur [PattersonHennessy2012] David A. Patterson und John L. Hennessy, „Computer Organization and Design“, Fourth Edition, 2012 1.1 Introduction 1.2 Below Your Program 1.3 Under the Covers 1.4 Performance 1.5 The Power Wall 1.7 Real Stuff: Manufacturing and Benchmarking the AMD Opteron X4 1.8 Fallacies and Pitfalls 1.9 Concluding Remarks [HennessyPatterson2012] John L. Hennessy und David A. Patterson, „Computer Architecture“, Fifth Edition, 2012 1.1 Introduction 1.2 Classes of Computers [Tanenbaum2006] Andrew S Tanenbaum, „Structured Computer Organization“, Fifth Edition, 2006 1.1.2 Contemporary Multilevel Machines 1.2 Milestones in Computer Architecture Grundlagen der Rechnerarchitektur ‐ Einführung 63
