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PROCESADORES SEGMENTADOS Por: René Sosa

Procesadores segmentados arquitectura del computador

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PROCESADORES SEGMENTADOS

Por: René Sosa

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Introducción

La segmentación es una técnica de implementación eficaz para mejorar el rendimiento del sistema sin necesidad de una excesiva duplicación de hardware

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Un dato curioso es que la profundidad de segmentación se ha incrementado desde 10 hasta mas de 20,ya que son necesarias para alcanzar frecuencias de reloj muy altas.

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Fundamentos de la segmentación Existen 2 tipos de principales de

segmentación: segmentación aritmética y segmentación de instrucciones.

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Segmentacion aritmetica

Ilustra mejor un conjunto de supuestos ideales. Es el hecho de abordar la discrepancia entre los supuestos idealizados y los aspectos reales.

En pocas palabras un segmento trabaja sobre una de los componentes mientras que los demás trabajan sobre los siguientes

La segmentación de instrucciones se hablara mas adelante

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motivaciones

RENDIMIENTO: Tareas realizadas/unidad de tiempo La segmentación implica dividir el

sistema en varias etapas e incrementar el buffer entre las etapas.

El rendimiento de un sistema segmentado se aproxima a k veces el de un no segmentado

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limitaciones

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Existen acerca de la precisión con la que se divide un calculo original en etapas de segmentación

Parte lógica combinacional F Conjunto de latches L Demora de propagación atreves de F:

Tm Tiempo adicional para sincronización

correcta: Tl

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Entre una tarea 1 y una tarea 2 se debe cumplir

T2+Tm> T1+Tm+Tl

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Dos factores que limitan la frecuencia de sincronización:

La diferencia entre demoras de propagación máxima y mínima

Tiempo adicional necesario para una sincronización

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Compromiso

No se puede considerar a la máxima profundidad de segmentación como el diseño optimo cuando se tiene en cuenta el coste o sobrecarga de segmentación, es necesario considera el compromiso entre el coste y el rendimiento

C: costo G: costo de hardware no segmentado

K: numero de etapas de segmentación L: coste de agregar cada latch C= G+K*L

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Aritmética de segmentación

UN EJEMPLO ES EL DE MULTIPLICACION DE COMA FLOTANTE:

Es diseño de su algoritmo es el siguiente:

Comprobar si algún operando es cero Agregar las 3 características Realizar la multiplicación Normalizar el producto Redondear el resultado sumando 1 al 1º

bit de guarda

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El mismo se compone es 3 submodulos: Generación parcial de producto Reducción parcial de producto Reducción final

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Multiplicador de coma flotante segmentado

En resumen y como se dijo antes se puede segmentar con el fin de aumentar su rendimiento

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Segmentación ideal

Son 3 puntos:

Subcalculos uniformes. Cálculos idénticos. Cálculos independientes.