1
SOCS
Hoofdstuk 2 Elektronica Transistorgeheugens Geheugenmedia (hulpgeheugens) Organisatie Snelheid
2
Hoofdstuk 2
Elektronica Transistorgeheugens Geheugenmedia Organisatie Snelheid
3
Elektronica
Digitale Logica Begrippen uit de elektriciteit Transistoren Schakelingen Schakelalgebra
4
Begrippen u/d elektriciteit
+
stroom I
spanningsbron E
I = E
R
weerstand R
electronene
5
Begrippen u/d elektriciteit
Elektrische lading Eenheid: Coulomb C Atoom
Positieve kern Negatieve elektronen
Elektrisch veld Kracht die eenheidslading zou ondervinden
Elektrische spanning Potentiaalverschil tussen 2 punten Is arbeid nodig om eenheidslading van het ene punt naar
het andere te verplaatsen Eenheid: Volt V
6
Begrippen u/d elektriciteit
Elektrische stroom Transport van ladingen doorheen medium Stroomsterkte = hoeveelheid ladingen die zich per
tijdseenheid door een doorsnede van de geleider verplaatsen
Eenheid: ampère A Elektronenstroom = verplaatsing van electronen
Wet van Ohm Stroomsterkte doorheen geleider evenredig met de
spanning over de geleider Weerstand:
Eenheid: ohm
7
Begrippen u/d elektriciteit
+
stroom I
spanningsbron E
I = E
R
weerstand R
electronene
8
Geleiders vs Isolatoren
Geleiders Elektronen zwak gebonden aan atomen Bewegen gemakkelijk doorheen materiaal
Isolatoren: geleiden niet Half-geleiders (Si, Ge)
+ vreemde atomen (Sb, As, P, …) p-type: plaats voor extra elektronen n-type: elektronen op overschot sandwich structuur
9
Transistor
n-type
p-type
n-type
emitter
collector
basis
n-p-n
Er bestaat ook p-n-p
10
Transistor
+Vcc
Veel toepassingen:o.a. snelle binaire schakeling
Vuit
Vin
C
E
B
0V
11
Transistor
+5V
0V
5V
+5V
5V
0V
basisstroom
collector-emitterstroom
TRANSISTOR = gesloten TRANSISTOR = open
0V 0V
12
Transistor
+Vcc
Vuit
Vin
NIET poortNIET poort
Vin Vuit
0 +Vcc
+Vcc 0
Vin Vuit
onwaar waar
waar onwaar
13
Transistor
V1 V2 Vuit
0 0+Vcc
+Vcc 0 0
0 +Vcc 0
+Vcc +Vcc 0
+Vcc
Vuit
V1 V2
NOF poortNOF poort
14
Transistor
V1 V2 Vuit
0 0+Vcc
+Vcc 0+Vcc
0 +Vcc+Vcc
+Vcc +Vcc 0
+Vcc
Vuit
V1
V2
NEN poortNEN poort
15
MOS Transistor
Metal Oxyde Semiconductor PMOS, NMOS, CMOS Voordelen:
minder plaats op chip verbruiken minder energie compactere minder storend t.o.v. buren schakelingen goedkoper te maken
Nadeel: trager
16
Schakelingen
in uit in1 in2 uit in1 in2 uit0 1 0 0 1 0 0 11 0 0 1 0 0 1 1
1 0 0 1 0 11 1 0 1 1 0
in1 in2 uit in1 in2 uit0 0 0 0 0 00 1 1 0 1 01 0 1 1 0 01 1 1 1 1 1
NIET
NOF NEN
ENOF
Basis-operaties
17
Schakelalgebra
Logische variabele: waar (1) of onwaar(0) Basisbewerkingen: EN(.), OF(+), NIET( ) Logische functie in n variabelen
voorstellen via waarheidstabel
A B A B (XOR)0 0 00 1 11 0 11 1 0
A.B + A.B
18
Schakelalgebra
A B A B A.B A.B A.B+A.B AB
0 0 1 1 0 0 0 0
0 1 1 0 1 0 1 1
1 0 0 1 0 1 1 1
1 1 0 0 0 0 0 0A
B
A B
A.B
A.B
19
Schakelalgebra
Vereenvoudigingen
Wet EN-vorm OF-vorm
Identiteit 1.A = A 0+A=ANulwet 0.A = 0 1+A=1Idempotentie A.A = A A+A=AInversie A.A = 0 A + A = 1Commutatieve A.B = B.A A+B = B+ADistributieve A+B.C = (A+B).(A+C) A.(B+C) = A.B+A.CAbsorbtie A.(A+B) = A A+A.B = ADe Morgan A.B = A + B A+B = A . B
20
Schakelalgebra
Voorbeeld: OFA B A + B0 0 00 1 11 0 11 1 1
A.B + A.B + A.B = A.B + A.(B+B) [distributie]= A.B + A.1 [inversie]= A.B + A [identiteit]= (A+A).(B+A) [distributie]= 1.(B+A) [inversie]= B+A [identiteit]
A.B + A.B + A.B
21
Schakelalgebra
Elke schakeling kan met uitsluitend NEN-poorten (NOF-poorten) gemaakt worden
A
A
A
B
B
A.B
A+B
A
22
Geïntegreerde Schakelingen-O2
smelten±15cm
oxidatie lichtgevoelige laag
masker (negatief) + belichting
ontwikkelbadetsbad
23
Geïntegreerde Schakelingen
doperingtot n/p-type
oxidatie
enz.
verzagen= chips
pinnetjes
testen
behuizing
24
Geïntegreerde Schakelingen
Classificatie
Klasse #poorten
SSI Small Scale Integration 1..10
MSI Medium Scale Integration 10..100
LSI Large Scale Integration 100..100.000
VLSI Very Large Scale Integr. > 100.000
25
Hoofdstuk 2
Elektronica Transistorgeheugens
Bipolaire FLIP-FLOP SRAM en DRAM Leesgeheugens
Geheugenmedia Organisatie Snelheid
26
Bipolaire Flip-Flop
Schakeling met 2 stabiele toestanden
1
1
0
1
1
0
0
0
1
1
27
Bipolaire Flip-Flop
Lezen
1
1
0
1
1
0
Bit
“1”“0”
28
Bipolaire Flip-Flop
Schrijven
1
1
0
1
01
0
1
0
1
1
0
10
1
0
0
1
“1 schrijven” “0 schrijven”
29
Bipolaire Flip-Flop
1-bit geheugencel
BP
= puls = normaal 0, tijdens “schrijven” 1
30
Transistorgeheugens
Matrixstructuur Individuele bits Adresdecodering (selectie van bits)
…
…
…
…
31
SRAM
Static RAM Bouwstenen: Bipolaire flip-flops Snelste Duurste Gebruik:
CMOS SRAM (batterijvoeding: weinig energie) Voorgeheugens (caches: snelheid)
32
DRAM
Dynamic RAM Bouwstenen: Condensatoren (20 fF = 20 x 10-15 F)
Geladen: “1” Ontladen: “0”
woordlijn
bitlijn
FETFET = Field Effect Transistor
33
DRAM
Nadelen: Lezen = destructief (dus herschrijven)
Lekstroom (dus opfrissen)
10 ms
34
Vergelijking
SRAM DRAMToegangstijd … 10 ns … 50 .. 150 nsCyclustijd … 12 ns … 70 .. 250 nsCapaciteit # 100 kbits 16 .. 64 Mbit
toegangstijdLees Resultaat
geheugencyclustijd
Lees
Decodering adresSchakeltijd van poorten
(Herschrijven)(Opfrissen)Uitdoven parasietsignalen
35
Optimisaties
Reductie van geheugencyclustijd Geheugenspreiding
2 geheugenmodules
EDO (Extended Data Output) Lezen van opeenvolgende woorden
SDRAM (Sychronous burst DRAM) Gelijkaardig
even adressen oneven adressen
36
SIMM en DIMM
SIMM = Single In-line Memory Module
DIMM = Dual In-line Memory Module (2-zijdig)
37
Leesgeheugens (ROM)
ROM = Read Only Memory Verschillende varianten:
ROM (bij constructie gevuld) PROM (Programmable ROM)
slechts eenmaal beschrijfbaar (speciaal apparaat) EPROM (Erasable PROM)
kan gewist worden via UV-licht EEPROM (Electrically EPROM)
ter plaatse wissen FLASH: variante van EEPROM
(grote blokken wissen)
venster
38
Hoofdstuk 2
Elektronica Centraal Geheugen (RAM) Geheugenmedia
Magneetschijven Optische Schijven Magneto-Optische Schijven Magneetbanden/Cassettes
Organisatie Snelheid
39
Magneetschijven
Harde Magneetschijf Geperfectioneerde magneetschijven Soepele Schijven Alternatieven
40
Harde Magneetschijf
Fysisch voorkomen
holle asplaat (glas/aluminium)
magnetiseerbare laag
30 .. 50 cm3 .. 12 cm
< 3 cm
30003600 t/min54007200
41
Harde Magneetschijf
Werking
schrijven
0 0 1 1 0 0 …
II
lezen
geleider inbewegend
magnetisch veld
0,1 .. 0,2 m
5 .. 10 m
42
Harde Magneetschijf
43
Harde Magneetschijf
menselijk haar 50 m
rookdeeltje 5 mvingerafdruk 3 m
magnetiseerbare laag 2.5 m
lees/schrijfkopvlieghoogte
0.5 m
44
Harde Magneetschijf
Lees/schrijfkop zweven boven oppervlak (< 1 m) stofvrij zoniet headcrash Winchester-schijven
platen + koppen in hermetisch afgesloten doos bij stilzetten: landen op landingszone
45
Harde Magneetschijf
Spoor = { sectoren }
sectorspoor
HD … data … ECC
800 ... 2000 sporen/cmspoorbreedte = 10 .. 15 m
512b .. 4kb data
# sectoren / spoor= vast (niet optimaal) of= neemt toe naar buiten
46
Harde Magneetschijf
Werking
kam
cilinder= { sporen onder lees/schrijfkoppen voor bep. stand kam }
lees/schijfkop
47
Harde Magneetschijf
48
Harde Magneetschijf
Lees/Schrijf (CILINDER, KOP, SECTOR)
a) Positioneren (= zoektijd, seektime) spoor-spoor: 1 ms gemiddeld: 10 ms
b) Rotationele wachttijd (= latency time) wachten tot juiste sector onder de kop gemiddeld = ½ toer (4 .. 8 ms)
c) Lezen/Schrijven debiet = 5 .. 30 Mb/s (kortstondig!)
49
Geperfectioneerde Schijven
Hogere Snelheid Hogere Betrouwbaarheid
tegen verlies van informatie RAID
Redundant Array of Inexpensive Disks Redundant Array of Independant Disks
Controller Controller
50
RAID technologie
...Strip 4Strip 0
...Strip 5Strip 1
...Strip 6Strip 2
…Strip 7Strip 3 RAID 0
• disk striping• I/O in parallel
...Strip 4Strip 0
...Strip 5Strip 1
...Strip 6Strip 2
…Strip 7Strip 3
...Strip 4Strip 0
...Strip 5Strip 1
...Strip 6Strip 2
…Strip 7Strip 3
RAID 1• disk striping• disk mirroring• schrijven duurt even lang• lezen kan sneller
Data 0 Data 2
Data 1 Data 3
51
RAID technologie
RAID 2• Hamming code (4 bits 7 bits)• bits in parallel• armpositie & rot. positie gesynchroniseerd
...
Bit 1
...
Bit 2
...
Bit 3
…
Bit 4
...
Bit 5
...
Bit 6
...
Bit 7
...
Bit 1
...
Bit 2
...
Bit 3
…
Bit 4
...
Pariteit
RAID 3• Pariteitsbit (4 bits 5 bits)• bits in parallel• armpositie & rot. positie gesynchroniseerd
52
RAID technologie
...Strip 4Strip 0
...Strip 5Strip 1
...Strip 6Strip 2
…Strip 7Strip 3
...P4-7P0-3 RAID 4
• disk striping• pariteits-strip• disk crash: herstel• 1 strip wijzigen:
• 2 x Lezen + 2 x Schrijven
...Strip 4Strip 0
...Strip 5Strip 1
...Strip 6Strip 2
…P4-7
Strip 3
...Strip 7P0-3 RAID 5
• = RAID 4• verspreid pariteit strip
53
Floppy Disk, Diskette
Afmetingen 5.25 “ en 3.5”
Kop raakt oppervlak Sleet + Warmte Start /Stop: ±½ s
Soepele Schijven
54
Soepele Schijven
Param. LD 5.25” HD 5.25” LD 3.5” HD 3.5”
Afm. 5.25” 5.25” 3.5” 3.5”
Cap. (byte) 360K 1.2 M 720K 1.44M
# Sporen 40 80 80 80
# Sec/Spoor 9 15 9 18
# Koppen 2 2 2 2
Toeren/min 300 360 300 300
Debiet (kBps) 250 500 250 500
Type Plooibaar Plooibaar Stevig Stevig
55
Magneet Schijven
Harde Magneetschijf Geperfectioneerde magneetschijven Soepele Schijven Alternatieven:
ZIP (100MB/250MB), JAZ (1GB/2GB), SuperDisk (120MB) (Imation)
HiFD (100MB) (Sony) ...
Drive compatibelmet 3.5” FD
56
Optische Schijven
Voorloper: Video-disk (30 cm) Audio CD CD-ROM CD-R CD-RW DVD (DVD-ROM, DVD-R, …)
57
Audio CD
1980 (Philips & Sony) 12 cm , 1.2 mm dik Informatie Digitaal 16-bit sampling,
44,4 kHz Red Book tot 74 min. muziek
58
Compact Disc
Productie: branden van putjes in glasplaat maken van matrijs persen van CD dunne laag aluminium laklaag label
59
Compact Disc
Afspelen: m.b.v. laserinfrarood 0.78 m
60
Compact Disc
61
Compact Disc
1: overgang, 0: geen overgang
62
Compact Disc
Spiraal (binnen naar buiten) 22.188 omwentelingen
(± 600 per mm) Constante bitstroom
530 T/min 200 T/min= Constant Linear Velocity
63
CD-ROM
1984 (Philips & Sony) CD voor opslag van data: CD-ROM Compact Disc, Read-Only Memory Compatibel met audio CD Yellow BookYellow Book
Formaat van Data Extra Foutenbescherming
64
CD-ROM
Symbool: 8 bits 14 bits...
...
42 symbolenFrame (588 bits)• 24 data bytes• rest: fouten+synch.
98 frames
DATA ECCH
16 bytes 2048 bytes 288 bytes
Sector• Mode 1
• Mode 216 bytes 2336 bytes DATAH
00ffffffffffffffffffff00min:s:sect:mode
65
CD-ROM
Foutencontrole: 3 niveaus Per symbool (1-bit fout) Per frame (# opeenvolgende fouten) ev. per sector (Cross Interleaved Reed-Solomon code)
Efficientie: 98 x 588 bits = 57.624 bits 2048 x 8 = 16.384 bits
66
CD-ROM
Capaciteit: ±270.000 sectoren (550 MB .. 630 MB)
Debiet: 75 sect. / s = 150 kB (mode 1) = 171 kB (mode 2) x2, x4, …, x32, … Hogere snelheden
CAV (constant angular velocity) aan binnenzijde Zoektijd:
controller: berekening van plaats + zoeken 100 ms
67
CD-I
Compact Disc, Interactive Philips, 1986 Speler verbonden met TV MPEG video, geluid, … Green Book Toepassing:
Spelletjes Educatieve programma’s
68
CD-R
Compact Disc, Recordable 1989 WORM, Write-Once, Read Many Groef met sinusoidale rand (snelheid) Uitzicht: Goudkleurig i.p.v. zilverkleurig
LabelBeschermlaagReflecterende Au-laagDoorzichtige KleurstofSubstraat
1.2
mm
69
CD-R
Schrijven: Laser: Hoog vermogen (verkleuring)
Lezen: Laser: Laag vermogen (donkere plek: minder reflectie)
ook te lezen op gewone CD-ROM lezen Beschrijven:
in een continue operatie beschrijven, zonder stoppen
70
CD-R
Orange BookOrange Book CD-R CD-ROM/XA (incrementeel beschrijven)
Toepassing: PhotoCD Backup
Piraterij! verkeerde lengte, verkeerde ECC, …
71
CD-RW
Compact Disc, ReWritable Zoals CD-R, kleurstof vervangen door legering
twee stabiele toestanden: kristallijn & amorf
72
CD-RW
Schrijven: Laser: hoog vermogen
legering smelt, koelt af tot amorf Laser: medium vermogen
legering omgezet naar kristallijn Lezen:
Laser: laag vermogen kristallijn: veel reflectie amorf: weinig reflectie
Duurder dan CD-R (kan niet gewist!)
73
DVD
Digital Video Disk, Digital Versatile Disk Zelfde formaat CD-ROM (120 mm schijf)
Capaciteit: 4.7 GB Debiet: 1.4 MB/s
CD DVD
74
DVD
Compressie: MPEG-2 (4 Mbps) afhankelijk van detail & hoeveelheid beweging
Audio 24-bit sampling, 96 kHz DigitalSurround (5 kanalen + 1 subwoorfer-kan.)
Films meerdere talen (<= 8) + ondertiteling meerdere verhaallijnen (te selecteren) meerdere gezichtspunten kinderslot
75
DVD
4 Formaten: single-sided, single-layer 4.7 GB single-sided, dual-layer 8.5 GB double-sided, single-layer 9.4 GB double-sided, dual-layer 17 GB
Semi-reflectieve laag
Aluminium reflector
76
Magneto-Optische Schijven
Legering Boven Curiepunt (Tc): magnetisatie wijzigen Onder Curiepunt: magnetisatie bevroren
Schrijven: Lezen: Kerr effect
Concentrische sporen, sectoren, CAV Verwijderbaar medium, vaak 5.25”
laserB
laser polarisatie
77
Magneto-Optische Schijf
78
Magneetbanden
Spoel-tot-spoel
1”, 1/2” breed, 2400 ft lang capaciteit: … 180 MB ... 9 sporen (1 byte + pariteit)
lees en schrijf koppen
79
Magneetbanden
Blokken van variabele lengte hiaat (½ - 1”): start/stop
dichtheid: 1600 B/duim, 6250 B/duim debiet: tot 3 MB/s terugspoelen: 50 s tot 3 min
hiaat
80
Cassettes
81
Cassettes
Cartridge vaak streaming mode
blokken van ½kB .. 1 kB met heel klein hiaat backup: data compressie (tot 2 x zoveel op tape) 28 .. 144 sporen vaak serieel beschreven
(serpentine recording)
82
Cassettes
Types ½” cartridge
4 GB .. 35 GB 1 MB/s .. 5 MB/s
¼” cartridge (QIC)vooral op PCs 400 MB .. 4 GB 125 kB/s .. 1.5 MB/s heel veel incompatibele formaten
83
Cassettes
Types (helical scan) 8 mm (videoband)
3 GB .. 25 GB 500 kB/s .. 6 MB/s
4 mm (DAT) 2 GB .. 12 GB 50 kB/s .. 1 MB/s
84
Massageheugens
JukeBox met CDs Speciale Cassette lader
200
CD
s
20 Cassettes
85
Hoofdstuk 2
Geheugenmedia Organisatie
Bussen Pijplijnen Voorgeheugens
Snelheid
86
Bussen
Transport van gegevens tussen lokaties serieel vs parallel (8, 16, 32, 64, …)
Implementatie punt-tot-punt verbinding (duur!) gemeenschappelijke verbinding (bus)
CPU RAM VideoBestuurder
Harde SchijfBestuurder
CD-ROMBestuurder ...
87
Bussen
Verschillende lijnen Adressen Gegevens Controlesignalen (Opdrachten)
Voorbeelden (E)ISA (Extended Industry Standard Architecture) PCI (Peripheral Component Interconnect) ...
88
Bussen
CPU RAM
...
PCIbridge
VideoBestuurder
SCSIBestuurder
SCSISchijf
ISAbridge
DrukkerBestuurder
Geluidkaart Modem
ISA busISA bus
PCI busPCI bus
SCSI busSCSI bus
89
Interne bussen
Registers
Rekeneenheid
90
Bussen
Bus breedte # adreslijnen
20 lijnen: max. 1M (PC/XT) 24 lijnen: max. 16 M (ISA) 32 lijnen: max. 4G (EISA/PCI) 64 lijnen: max. 16 E (PCI)
# datalijnen 8, 16, 32, 64 lijnen ev. 32 bits ophalen over 8-bit bus = 4 x lezen
multiplexed bus: adres/datalijnen gemeensch.
91
Bussen
Participanten Meester = apparaat dat comm. initieert
CPU, DMA-apparaat, ... Slaaf = andere partij
geheugen, ...
CPU RAM
Lees xyz
Data
= Buscyclus
+
92
Bussen
Werking: Synchroon
op kadans van een klok bus cyclus = geheel # klokcycli ISA (8.33 Mhz), PCI (33 MHz/66MHz)
Asynchroon bus toegang slechts zo lang als nodig
Bus Protocol: Hoe bus werkt
Hoe “meester” worden, Welke signalen + Timing ...
93
Synchrone Bus
ADRES
DATA
MINMAX
MREQ
READ
WAIT (Geheugen)
94
Bus Arbitratie
Hoe “meester” worden Gecentraliseerd
schakeling in CPU, aparte arbiter chip, …
Gedecentraliseerd
App. 1 App. 2 App. 3 App. 4
Arbiter
aanvraag
OK OK NOK NOK
95
Bus Cycli
Lees cyclus Meester: Lees xyz Slaaf: Data
Schrijf cyclus Meester: Schrijf data xyz Slaaf: OK
Block transport Meester: Lees xyz ... Slaaf: Data, data, ...
Lees/Wijzig/Schrijf cyclus Meester: Lees xyz Slaaf: Data Meester: Schrijf Data* xyz Slaaf: OK
Interrupt cyclus
...
96RAM
Pijplijnen
Soort lopende band in processor
HIA.w R1,10OPT R1,100BIG R1,2(R3+)LEZDRU
HIA.w R1,10 OPT R1,10 BIG R1,2(R3+) LEZ
DRU
Analyseer
Bereken adresHaal operand opVoer uit
97
Pijplijnen
Complex! Indexatie
sprongbevelen voorspellen, meerdere pijplijnen
HIA.w R1,10OPT R3,100BIG R1,2(R3+)LEZDRU
Compiler:• herordenen van instructies• inlassen van NOP
98
Voorgeheugens
RAM relatief traag t.o.v. CPU Extra snel voorgeheugen (cache memory)
CPUCPU cachecache
RAMRAMSRAM
DRAM
Kopie vangedeelte van RAM
99
Voorgeheugens
CPUCPU RAMRAM
Lees a in VG? JA!
CPUCPU RAMRAM
Lees b
a
b
in VG? NEE!
100
Voorgeheugens
Lokaliteitsprincipe lokaliteit in tijd
x nodig op tijd t x nodig op tijdstip t+dtlussen, tussenresultaten
lokaliteit in ruimte x nodig op tijdstip t x+dx nodig op tijdstip t+dt
programma’s, rijen, velden van records, … daarom: lijnbreedte (8 bytes, 16 bytes, …)
Voorgeheugen 90% .. 98% succes!
101
Voorgeheugens
Ontwerpkeuzen: grootte (16 kB, 32 kB, … 512 KB, …) lijnbreedte (8B, 16B, 32B, …)
hoeveel tegelijk ophalen uit RAM hoe georganiseerd gemeenschappelijk VG versus
gescheiden VG voor data en instructies aantal voorgeheugens (1, 2 of meer)
102
Voorgeheugens
Organisatie
direct afgebeeld voorgeheugen elk RAM “lijn” heeft vaste plaats in het VG tag duidt aan over welke geheugen-lijn het gaat
(de meest beduidende bits van het adres)
associatieve voorgeheugens een RAM lijn kan om het even waar in het VG tag duidt aan over welke geheugen-lijn het gaat associatief: alle tags tegelijk vergelijken!
103
Voorgeheugens
Direct afgebeeld voorgeheugen
tag
RAM
VG
adres
=?
104
Voorgeheugens
Associatieve Voorgeheugens
tag
RAM
VG
adres
=?
Teg
elijk
ver
gel
ijken
!
105
Voorgeheugens
Schrijven in VG wegschrijven doorheen het VB
onmiddellijk hoofdgeheugen aanpassen uitgesteld wegschrijven
alleen in VG aanpassen, pas later in hoofdgeheugen
schrijven als niet in VG alleen in hoofdgeheugen eerst in VG brengen
106
Voorgeheugens
Performantie ??? Toegangstijden: TRAM, TVG
Succesratio: s Gemiddeld:
TG = s * TVG+ (1-s) * TRAM Voorbeeld:
TRAM= 100 nsTVG = 10 nss = 95%
Tgem = 0.95 * 10 + 0.05* 100 = 9.5 + 5 = 14.5 ns
Kostprijs ??? Capaciteiten: CRAM, CVG
Prijs: KRAM, KVG
Totaal:K = CRAM* KRAM+ CVG * KVG
Voorbeeld:CRAM = 128 MBKRAM = 250 BEF/MBCVG = 128 kBKVG = 16.000 BEF/MB
K = 128 * 250 + 16.000/8 = 32.000 + 2.000 = 34.000
7 x sneller, slechts 6 % duurder7 x sneller, slechts 6 % duurder
107
Voorgeheugens
Meerdere niveaus
CPUCPU CacheCacheL1L1 RAMRAMCacheCache
L2L2
16 kB
512 kB
128 MB
108
Hoofdstuk 2
Geheugenmedia Organisatie Snelheid
MIPS MFLOPS Experimenteel testen
109
Snelheid
MIPS Million Instructions Per Second
MFLOPS Million Floating Point Instructions Per Second
Merk Op: niet alle instructies even veel tijd! niet alle instructie-sets even uitgebreid niet altijd uitgebreide datatypes MIPS/MFLOPS = relatieve maat binnen
computerfamilie
110
Snelheid
Experimenteel testen Standaard testen
Whetstone: tech. wetenschappelijke programma’s Dhrystone: zonder bewegende komma operaties SPEC: { programma’s van verschillende constructeurs }
Gebruikersstandpunt Responstijd = tijd eerste resultaat - tijd opdracht ingegeven Verblijftijd = tijd afgewerkt - tijd opdracht ingegeven Doorvoer = # afgewerkte programma’s / tijdseenheid