ما هو خط تجميع الكمبيوتر

Question

Accepted Answer

يعد خط تجميع الكمبيوتر هو أول استخدام لشركة Intel في شريحة 486. يعمل خط التجميع مثل خط التجميع في الإنتاج الصناعي. في وحدة المعالجة المركزية ، يتكون خط تجميع معالجة التعليمات من 5-6 وحدات دائرة وظيفية مختلفة ، ثم يتم تقسيم تعليمات X86 إلى 5-6 خطوات ثم يتم تنفيذها بواسطة وحدات الدائرة هذه بشكل منفصل ، بحيث يمكن إكمال تعليمات واحدة في واحدة دورة ساعة وحدة المعالجة المركزية. ، لذا قم بتحسين سرعة حوسبة وحدة المعالجة المركزية. يتم تقسيم كل سطر تجميع عدد صحيح من Pentium الكلاسيكي إلى أربعة مستويات ، وهي الإحضار المسبق للتعليمات ، وفك التشفير ، والتنفيذ ، وإعادة كتابة النتائج ، وتنقسم النقطة العائمة إلى ثمانية مستويات من خط التجميع .

تقنية خط التجميع هي تقنية رئيسية تستخدم على نطاق واسع في رقائق المعالجات الدقيقة (CPU). تشير تقنية خط أتمتة الكمبيوتر إلى وصف وضع التنفيذ لكل تعليمات في وحدة المعالجة المركزية. لفهمها ، يجب أولاً فهم التعليمات وتنفيذها.

1 ، تعليمات الكمبيوتر

تعليمات الكمبيوتر هي مجموعة من المجموعات الثنائية المحددة التي تخبر وحدة المعالجة المركزية بما يجب القيام به. إذا قارنا وحدة المعالجة المركزية (CPU) بمصنع معالجة ، فإن أحد الإرشادات يشبه الأمر ، والذي يطلق سلسلة من الإجراءات الخاصة بمصنع معالجة وحدة المعالجة المركزية (CPU_processing) ، ويحصل في النهاية على نتائج التشغيل والمنتجات. فكيف يعملون؟ أولاً ، يجب أن يكون هناك قسم يتلقى الأوامر - آلية جلب تعليمات وحدة المعالجة المركزية ؛ وثانيًا ، يجب أن يكون هناك متجر يكمل الأمر - آلية تعليمات تنفيذ وحدة المعالجة المركزية. في المصنع ، يتم تقسيم المنتج الوارد في الطلب إلى العديد من العمليات ، ويتم أيضًا تحويل الإرشادات إلى العديد من العمليات الدقيقة المقابلة في وحدة المعالجة المركزية. بعد إكمالها بالترتيب ، يتم تنفيذ التعليمات بالكامل.

2 ، تنفيذ التعليمات

في وحدة المعالجة المركزية المنخفضة النهاية ، يتم تنفيذ التعليمات بشكل تسلسلي. بعبارات بسيطة ، بعد الانتهاء من التعليمات ، يتم تنفيذ التعليمات التالية. على سبيل المثال ، يحتوي مصنع المعالجة المذكور أعلاه في بداية المشروع على ورشة صغيرة فقط. والرئيس الذي يقاتل بمفرده ، فعندما يتلقى أمرًا ، يجب أن يكون مشغولًا بإتمام الطلب الأول ، وغير قادر على استلام الترتيب الثاني. وبهذه الطريقة ، يتم قبول الطلبات ، وإتمامها ، واستلام الطلبات ، وجلب الأوامر ، وتنفيذ التعليمات ، وإحضار التعليمات ، وتنفيذ التعليمات. هذه عملية تسلسلية. في وقت لاحق ، وجد المدير أن قبول الأمر استغرق الكثير من الوقت ، وكان لديه مساعد يمكنه العمل بشكل مستقل عن الآخر. بهذه الطريقة ، وافق المالك على الطلب التالي أثناء إكمال الطلب الأخير. يتجلى ذلك في وحدة المعالجة المركزية (CPU) وهي آلية جلب التعليمات ويتم فصل تنفيذ آلية الأمر ، بحيث يتم فصل وحدة المعالجة المركزية عن وحدة المعالجة المركزية ككل ، في تنفيذ التعليمات الأخيرة في نفس الوقت بالتوازي لإزالة التعليمات. هذه نقلة نوعية في تقنية وحدة المعالجة المركزية ، فهي تجعل وحدة المعالجة المركزية من العمل التسلسلي إلى العمل المتوازي ، والذي يحتوي على نموذج أولي مبسط.

بعد أن أكملت وحدة المعالجة المركزية هذه الخطوة ، ما تبقى هو كيفية تحسين قدرة المعالجة المتوازية. يستلهم مصممو وحدة المعالجة المركزية من خط التجميع الخاص بمصنع المعالجة ويقسمون تنفيذ تعليمات واحدة إلى العديد من التعليمات المختلفة. يبسط process_microinstruction بشكل كبير من تعقيد التعليمات ، ويبسط التصميم المنطقي ، ويزيد السرعة. في وحدة المعالجة المركزية بتقنية خط التجميع ، نفذت التعليمات الأولى للتو "العملية" الأولى ، وعلى الفور تمت إضافة التعليمات الثانية إلى خط الأنابيب لبدء التنفيذ. من الواضح أن هذا النوع من تقنية ناقل الأتمتة يتطلب وحدات تنفيذ متعددة ، والتي يتم تنفيذها في شريحة X86.

من خلال المقدمة أعلاه ، تعلمنا ما هي تقنية خطوط الأنابيب. على الرغم من أن هذا ليس ابتكارًا ، إلا أنه يمثل عقبة رئيسية في تحقيق التكنولوجيا. إنها مساهمة كبيرة لمصممي وحدة المعالجة المركزية في تطوير أجهزة الكمبيوتر.

إذن ، ما الذي يحدث مع خط التجميع الفائق لشريحة P6؟

3 ، P6 ملف تعريف خط التجميع الفائق

لا يزال خط التجميع الفائق أساسًا تقنية خط تجميع ، لكنه يقوم بالتحسينات التالية.

ج: زاد عدد خطوط الأتمتة من وحدتي Pentium إلى ثلاثة ، وهناك إحدى عشرة وحدة تنفيذ مستقلة تدعمها بالتوازي.

ب. يتم استخدام تقنيات المعالجة خارج الترتيب في التنفيذ. أي عندما تتطلب التعليمات بعض البيانات وتفشل في تنفيذها على الفور ، سيتم تجريدها من نظام خط الأنابيب والأتمتة للبيانات. ستقوم وحدة المعالجة المركزية على الفور بتنفيذ التعليمات التالية ، والتي تشبه اكتشاف أن بعض المنتجات غير مؤهلة في خط التجميع ويتم التخلص منها. ، في انتظار إعادة صياغة سبب. بهذه الطريقة ، من الممكن منع تنفيذ تعليمات واحدة والتأثير على كفاءة خط النقل بأكمله.

ج. تنقسم التعليمات إلى مراحل أدق في P6 ، مما يجعل التصميم المنطقي والعمليات وما إلى ذلك أسهل ويسرع. في شريحة 486 ، تنقسم التعليمات عمومًا إلى خمسة أجزاء قياسية ، كما هو الحال مع بنتيوم. في P6 ، نظرًا لاعتماد تقنيات تشبه RISC ، تم تقسيم أحد التعليمات إلى أربعة عشر فترة تسجيل. هذا يزيد بشكل كبير من سرعة خط التجميع .