Микропроцессор и магистраль данных

[ddiggrizz]

Здравствуйте! Прошу помочь мне ответить на такой вопрос: Представьте себе гипотетический 32-разрядный микропроцессор, имеющий 16-разрядную внешнюю магистраль данных, синхронизируемую генератором тактовых импульсов с частотой 8 МГц. Предположим, что цикл магистрали равен четырем периодам следования тактовых импульсов. Какой максимальной скорости обмена данных можно достичь при использовании такого микропроцессора? Что следует предпринять для повышения скорости обмена - увеличить разрядность магистрали до 32х разрядов или удвоить частоту тактового генератора? Также можно предложить свои варианты.

[Smitt&Wesson]

Максимальная скорость будет = 2 Мгц.
Увеличить разрядность магистрали не удасться, так как 32 бита, это разрядность адреса, а разрядность магистрали данных = 16 бит. Только повышать частоту проца, если это возможно.

[s-andriano]

Сообщение от ddiggrizz

Здравствуйте! Прошу помочь мне ответить на такой вопрос: Представьте себе гипотетический 32-разрядный микропроцессор, имеющий 16-разрядную внешнюю магистраль данных, синхронизируемую генератором тактовых импульсов с частотой 8 МГц.

Intel386SX.

Предположим, что цикл магистрали равен четырем периодам следования тактовых импульсов....Что следует предпринять для повышения скорости обмена - увеличить разрядность магистрали до 32х разрядов или удвоить частоту тактового генератора? Также можно предложить свои варианты.

Способов можно предложить очень много:
1. Сократить цикл шины (скажем, до 2 тактов).
2. Изменить протокол шины (скажем, отказавшись от фиксированной длины цикла. Как показывает практика, данные можно передавать дважды за такт, а не один раз за 4 такта).
3. Увеличить ширину шины до 32/64/128... разрядов. Разрядность процессора здесь не ограничитель.
4. Повысить тактовую частоту шины.
5. Применить отдельный тактовый генератор со своей частотой для шины.
6. Использовать одновременно несколько параллельно работающих шин.
7. Применить любую комбинацию названных вариантов.

[Utkin]

1. Сократить цикл шины (скажем, до 2 тактов).

И поменять все сопряженные устройства => удорожание раза в 2.
2. См. п.1

3. Увеличить ширину шины до 32/64/128... разрядов. Разрядность процессора здесь не ограничитель.

Угу, можно вообще на оптоволокно перейти - в идеале там терабайт за раз передавать можно.

4. Повысить тактовую частоту шины.

Появится статика, под которую надо считать емкость конденсаторов.
5. Вполне себе вариант между прочим.
6. Что вызовет общее замедление работы

7. Применить любую комбинацию названных вариантов.

Получить госзаказ, распилить бабки и на остаток купить какую-нибудь китайскую фигню. А потом внедрить эту гадость куда-нибудь в школы.

[s-andriano]

Сообщение от Utkin

И поменять все сопряженные устройства => удорожание раза в 2.

Ну, до цифры я бы не стал так категорично оценивать...
Но, как известно, бесплатный сыр бывает только в мышеловке.

6. Что вызовет общее замедление работы

С какой стати?
PCI-Express, почему-то, не вызывает.

Получить госзаказ, распилить бабки и на остаток купить какую-нибудь китайскую фигню. А потом внедрить эту гадость куда-нибудь в школы.

Мне кажется, это выходит за рамки данной темы.

[Utkin]

PCI-Express, почему-то, не вызывает.

Там другая технология. И да арбитр шины (а в данном случае шин) замедляет процесс. В процессорах давно ставят кеши, причем никак не меньше двух уровневых, ну как бы даже упоминать Вам про это не удобно.

Мне кажется, это выходит за рамки данной темы.

Вовсе нет - большая часть из предложенного не подходит, а их комбинация просто нежизнеспособна. А все что нежизнеспособно, но в красивой обертке можно пропихнуть и распилить.

[Smitt&Wesson]

1. Сократить цикл шины (скажем, до 2 тактов).

Это каким образом? Вы когда нибудь занимались разработкой микропроцессорных устройств? Похоже, что нет. Иначе Вы знали-бы, что такты шины, зависят от количества тактов в машинной команде, а не от прихоти программиста.

2. Изменить протокол шины (скажем, отказавшись от фиксированной длины цикла. Как показывает практика, данные можно передавать дважды за такт, а не один раз за 4 такта).

А это как ? Тоесть, применить магию? Машинный такт, это однократный перепад уровней напряжения (-_) это такт (_-) и это такт, как можно передать данные два раза, за один перепад уровней?

5. Применить отдельный тактовый генератор со своей частотой для шины.

А к ней, отдельную материнку, для синзронизации проца с отдельно тактированной шиной. Что за бред.

6. Использовать одновременно несколько параллельно работающих шин.

И контроллер паритета шин на 100 микросхемах.