Вопросы с тегом «computer-architecture»

20
Почему представление с плавающей запятой использует знаковый бит вместо дополнения 2 для обозначения отрицательных чисел

Рассмотрим представление с фиксированной точкой, которое можно рассматривать как вырожденный случай с плавающей точкой. Вполне возможно использовать дополнение 2 для отрицательных чисел. Но почему знаковый бит необходим для чисел с плавающей запятой, разве биты мантиссы не должны использовать...

19
Как я могу академически сказать, что «один компьютер медленнее другого»?

Я пишу исследовательскую работу и должен сказать, что один микроконтроллер работает медленнее, чем другой микропроцессор. Тем не менее, я беспокоюсь, что просто сказать, что это «медленнее», было бы неуместно в исследовательской работе. Я прав? Можно ли просто сказать, что один процессор...

18
Как рассчитать количество тегов, индексов и битов смещения разных кешей?

В частности: 1) Кэш прямого отображения с 4096 блоками / строками, в котором каждый блок содержит 8 32-битных слов. Сколько бит нужно для полей тегов и индексов, предполагая 32-битный адрес? 2) Тот же вопрос, что и 1), но для полностью ассоциативного кэша ? Поправьте меня, если я ошибаюсь, не так...

16
Согласованность памяти и согласованность кэша

Правда ли, что последовательная согласованность является более сильным свойством, чем когерентность кэша? В соответствии с Сорин, Даниэль Дж; Hill, Mark D; Вуд, Дэвид А. Учебник по последовательности памяти и согласованности кэша , Morgan & Claypool, 2011 последовательная согласованность может...

16
Что такое «объединение памяти»?

Я узнал, что в графическом процессоре есть нечто, называемое объединением памяти. Читая об этом, я не был ясно по теме. Это как-то связано с параллелизмом уровня памяти. Я искал в Google, но не смог получить удовлетворительный ответ. Было бы полезно, если бы кто-то дал более полное и понятное...

15
Как работает TLB и кеш данных?

Я пытаюсь подготовиться к экзамену и понял, что запутался в том, как работают TLB и кеш данных. Я понимаю, что TLB - это, по сути, кеш самых последних использованных физических адресов. Однако я смотрел на диаграмму в своем учебнике (показанную ниже), и я не понимаю, что в ней происходит. Я думаю,...

15
назначение суперкомпьютеров

Прошлой осенью я отправился в тур по суперкомпьютеру Blue Waters в университете штата Иллинойс. Я спросил, использовал ли кто-нибудь весь компьютер. Мне сказали, что он всегда работал над несколькими проектами. Это заставило меня задуматься о полезности суперкомпьютеров. Возможно, «Голубые воды»...

15
Логические ворота из повседневных материалов

Логические вентили - это абстрактное устройство, которое может быть реализовано с помощью электромагнитных реле, вакуумных ламп или транзисторов. Эти реализации были успешными в вычислениях отчасти из-за различных свойств цепочки, долговечности и размера, выходящих за рамки их базовой двоичной...

15
почему архитектуры ЦП используют регистр флагов (преимущества?)

Некоторые процессоры имеют регистр флагов (ARM, x86, ...), другие нет (MIPS, ...). В чем преимущество наличия инструкции CMP для обновления регистра флагов, сопровождаемой инструкцией ветвления, вместо использования нулевого регистра и условных ветвей для проверки знака, переполнения и т....

15
Почему MIPS включает шамт и различает функцию / код операции?

Меня смущает, почему разработчики MIPS включают 5 бит, предназначенных для сдвига, и имеют отдельные биты кода операции и функции. Поскольку MIPS является настолько RISC, я предполагаю, что в нескольких инструкциях будет выполнено только смещение, поэтому эти 5 бит кажутся бесполезными, когда их...

14
Нахождение максимального XOR двух чисел в интервале: можем ли мы сделать лучше, чем квадратичное?

Предположим, нам даны два числа и и мы хотим найти для .lllrrrmax(i⊕j)max(i⊕j)\max{(i\oplus j)}l≤i,j≤rl≤i,j≤rl\le i,\,j\le r Наивный алгоритм просто проверяет все возможные пары; например, в ruby ​​у нас будет: def max_xor(l, r) max = 0 (l..r).each do |i| (i..r).each do |j| if (i ^ j > max) max...

14
Как программа выполняется на уровне процессора?

Я знаю, что это очень распространенный вопрос. Но у меня в голове другой взгляд. Я просто попытаюсь сформулировать это здесь. Из того, что я знаю, каждая инструкция, которую выполняет ЦП, написана на машинном языке, и все, что ЦП может сделать, это выполнить некоторые арифметические операции...

14
Исследования по оценке производительности кеширования на практике

Не обращающие внимания на кэш алгоритмы и структуры данных - довольно новая вещь, представленная Frigo et al. в алгоритмах кеширования, 1999 . Тезис Прокопа того же года знакомит и с ранними идеями. Бумага Frigo et al. представить некоторые экспериментальные результаты, показывающие потенциал...

14
Как будет отличаться процессор, предназначенный исключительно для функционального программирования?

Процессоры в некоторой степени разработаны с учетом программного обеспечения, которое люди будут писать для него, неявно или явно. Мне кажется, что если вы посмотрите на архитектуру набора команд, они очень «императивны» в том смысле, что каждая команда кодирует команду императивного стиля. Мне...

13
Как процессор находит код ядра после прерывания?

Когда происходит прерывание, процессор прерывает текущий процесс и вызывает код ядра для обработки прерывания. Как процессор знает, куда войти в ядро? Я понимаю, что есть обработчики прерываний, которые могут быть установлены для каждой линии прерывания. Но поскольку процессор выполняет только...

13
Архитектура ЦП смещена в сторону процедурного времени выполнения?

Могут ли быть внесены какие-либо изменения в ЦП, чтобы они работали лучше для одновременных сред выполнения, таких как Rust? Например, есть ли изменения в реализациях прогнозирования ветвлений или размерах кэша, которые могли бы помочь одновременным выполнениям? У меня сложилось впечатление, что...

13
Будут ли будущие квантовые компьютеры использовать двоичную, троичную или четвертичную систему счисления?

Наши современные компьютеры используют биты, поэтому они используют двоичную систему счисления. Но я слышал, что будущие квантовые компьютеры будут использовать кубиты вместо простых бит. Поскольку в слове «кубит» есть слово «би», я сначала подумал, что это означает, что квантовые компьютеры будут...

13
Зачем использовать SIMD, если у нас есть GPGPU?

Я думал, что этот вопрос лучше обслуживать в CS-части Stack Exchange. Теперь, когда у нас есть GPGPU с такими языками, как CUDA и OpenCL, мультимедийные расширения SIMD (SSE / AVX / NEON) все еще служат цели? Недавно я прочитал статью о том, как можно использовать инструкции SSE для ускорения...

13
Есть ли абстрактная машина, которая может фиксировать энергопотребление?

При сообщении алгоритмической сложности алгоритма предполагается, что базовые вычисления выполняются на некоторой абстрактной машине (например, ОЗУ), которая приближается к современному ЦП. Такие модели позволяют нам сообщать о временной и пространственной сложности алгоритмов. Теперь, с...