Презентация, доклад по дисциплине Микропроцессорные системы на тему Перспективы развития микропроцессоров

станут не только более производительными, но и станут  богаче и разнообразными вычислительными и коммуникационными возможностями, управлением питанием, повышенной надежностью, безопасностью и управляемостью, а также полной интеграцией со всеми остальными компонентами платформы.
Следует отметить то, что фактически произошел огромнейший прорыв в моделях использования компьютеров, определяются и проектируются компьютерные платформы будущего, которые значительно, повсеместно изменят не только вычисления, но и интерфейсы, а также требования к инфраструктуре.

за счет увеличения тактовой частоты, то есть тактовая частота и оказывала основное влияние на производительность. Однако динамичное наращивание тактовой частоты  встретит на своём пути ряд фундаментальных физических препятствий. Первое, при уменьшением размеров кристалла и с повышением частоты увеличивается ток утечки транзисторов. Что приведёт увеличению мощности и более сильному тепловыделению.

сводятся к минимуму, так как время доступа к памяти не соответствует возрастающим тактовым частотам. Третье, для некоторых приложений традиционные последовательные архитектуры становятся неэффективными с увеличением тактовой частоты причиной тому служит фон-неймановское узкое место. При этом возрастают резистивно-емкостные задержки передачи сигналов, что является дополнительным узким местом, связанным с повышением тактовой частоты.

памяти может стать серьезным «узким местом». Для того чтобы загрузить множество высокопроизводительных ядер соответствующим количеством данных, необходимо организовать подсистему памяти таким образом, чтобы память большой емкости находилась на кристалле и ядра имели к ней прямой доступ. Некоторые области памяти могут быть выделены определенным ядрам, совместно использоваться группами ядер или использоваться всеми ядрами глобально, в зависимости от потребностей приложений. Подобная гибкая возможность изменения конфигурации необходима для того, чтобы ликвидировать «узкое место» производительности, когда множество ядер будет соперничать за доступ к памяти.

ядер при необходимости, реконфигурацией ядер при изменении рабочей загрузки и многими другими микропроцессорам потребуется внушительные интеллектуальные способности. В архитектурах с развитыми возможностями параллельной обработки процессор сам по себе сможет выполнять несколько потоков вычислений, невидимых на пользовательском уровне, разделяя приложение на потоки, которые могут выполняться параллельно. Один из способов продуктивно выполнить весь ряд этих задач – использовать встроенное микроядро, дополняющее ПО высокого уровня для решения задач всестороннего управления аппаратным обеспечением.

того, чтобы скрыть сложную структуру аппаратного обеспечения от расположенного выше Программного обеспечения. Виртуализация используется для обеспечения управляемости, надежности и безопасности. Процессор представляет собой множество виртуальных процессоров, часть из которых будет решать задачи управления и безопасности, другие будут управлять приложениями.

на один процент вызывает повышение потребляемой мощности на три процента. Происходит это из-за  того, что при уменьшении размера транзисторов, их плотности на кристалле, в месте с тактовой частотой будет возрастать ток утечки, это в свою очередь приведёт к нагреву и бесполезному расходу электроэнергии. При росте плотности транзисторов небольшими темпами, но при этом инноваций в области управления питанием,  микропроцессоры станут выделять десятки тысяч ватт тепла на квадратный сантиметр.

Процессоры будущего сделают революцию, осуществляя обработку множества потоков. Некоторые задачи можно достаточно просто распараллелить с небольшой помощью компиляторов и в данном случае процессор и микроядро обеспечат необходимую много поточность.
К этой категории задач относится от 10 до 20% предполагаемых задач будущего. Вторая группа задач – около 60% –некоторые приложения баз данных, извлечения информации, синтеза, обработки текста и голоса. Третья группа – задачи, которые сделать параллельными трудно, к таким задачам можно отнести: задачи с линейными алгоритмами, когда выполнение каждой стадии зависит от результатов выполнения предыдущей стадии.