11626997
Description
Flashcards by David Bratschke, updated more than 1 year ago
|
Created by David Bratschke
over 6 years ago
|
|
| Question | Answer |
| Aus welchen vier Komponenten besteht ein "Von-Neumann-Rechner"? | Rechenwerk, Leitwerk, Speicher(RAM), I/O-Devices, |
| Wie sind Speicher und I/O-Geräte mit dem Prozessor verbunden? | über die Systembusschnittstelle, diese belegen jeweils verschiedene Bereiche des ansprechbaren Adressraumes |
| Wie werden die Controller für I/O-Geräte in der Regel angesprochen? | Ähnlich wie der Speicher, über eine Adresse im Adressraum des Rechners |
| Was beschreibt die Befehssatzarchitektur / das Programiermodell eines Prozessors? | die Sicht eines Systemprogrammierers auf den Prozessor und beinhaltet alle notwendigen Details, um ablaufähige Maschinenprogramme für diesen zu erstellen. |
| Was ist die sogenannte "ISA"? | Instruction Set Architectur , also nur englisch für "Befehlssatzarchitektur" |
| Was beschreibt die ISA? | lediglich das Verhalten des Prozessors, nicht aber seine konkrete Implementierung. |
| Womit sollte ein Rechnerarchitekt in der Regel bei systemischen Vorgehen bzgl. des Entwurfs eines Rechners anfangen? | mit der Befehlssatzarchitektur des Prozessors |
| Welche Einzelheiten werden durch die Befehlssatzarchitektur (ISA) beschrieben? | Diese beschreibt die prozessorinternen Speichermöglichkeiten (Register), Operationen, Datenformate und Unterbrechungslogik |
| Was ist die "Mikroarchitektur", woraus wird diese vom Rechnerarchitekten abgeleitet ? | logische Struktur zur Implementierung der ISA, diese wird aus der Architekturbeschreibung abgeleitet |
| Was legt der Rechnerarchitekt beim Entwurf der Mikroarchitektur fest? | welche Funktionseinheiten (z.B. Register, ALUs, Multiplexer usw.) benutzt werden sollen, den Data Path und Control Path |
| Was beschreibt der "Data Path"? | welche Datenpfade zwischen den Funktionseinheiten vorhanden sein sollen |
| Was beschreibt der Control Path? | wie die einzelnen Funktionseinheiten und Datenpfade koordiniert werden |
| Wie bezeichnet man die Umsetzung der logischen Organisation in einer bestimmten Hardware-Technologie? | als technologische Realisierung |
| Was sind integrierte Schaltkreise (Integrated Circuits, ICs)? | diese realisieren komplette Schaltungen mit mehreren Transistoren auf einem einzigen Halbleiterchip |
| Wie werden integrierte Schaltkreise hergestellt? | Dazu müssen mehrere Schichten geometrischer Strukturen (Chip Layouts) auf eine Halbleiterscheibe (Wafer) geätzt werden |
| Was gibt die "Integrationsdichte" an? | die Anzahl an Transistoren pro Flächeneinheit |
| Warum erhöht sich mit zunehmender Integrationsdichte integrierter Schaltkreise auch die Taktfrequenz ? | Wegen der kleineren Strukturen können die Transistoren schneller schalten und durch kürzere Verbindungsleitungen miteinander gekoppelt werden |
| Was ist das "Abwärmeproblem" integrierter Schaltkreise? | Das Hauptproblem zukünftiger IC- Entwicklungen. Dabei geht es um die Kühlung der Mikrochips, deren Wärmedichte die einer Herdplatte bei weitem übersteigt |
| Wodurch unterscheiden sich die verschiedenen Arten von Microchips? | bezüglich der Regelmäßigkeit ihrer in den Wafer geätzten Strukturen |
| Warum weisen Speicherchips die größten Integrationsdichten auf? | weil Speicherchips am regelmäßigsten aufgebaut sind |
| Welche zwei Arten von Anwendungsspezifischen Mikrochips gibt es noch neben Prozessoren und Speicherchips | FPGA's und ASICs |
| Was ist ein "ASIC"? | "Application Specic Integrated Circuit" ein maskenprogrammierbarer anwendungsspezifischer Baustein |
| Was ist ein "FPGA"? | "Field Programmable Gate Array", ein elektrisch programmierbarer anwendungsspezifischer Baustein |
| Was wird in der Regel als Komplexitätsmaß von anwendungspezifischen Bausteinen angegeben? | statt der Transistorenanzahl wird häufig die Zahl der Gatteräquivalente verwendet ( 1 Gatter -> ca. 4 Transistorem) |
| Wann haben sich die CISC-Architekturen entwickelt, und Warum? | In den 1960-70er Jahren, Damals hatten die Maschinen nur wenig Hauptspeicher, man versuchte daher, möglichst mächtige Maschinenbefehle bereitzustellen |
| Warum ist die Auslastung der einzelnen Prozessor-Funktionseinheiten bei CISC-Prozessoren in der Regel schlecht? | da die Maschinenbefehle nur nacheinander abgearbeitet werden können |
| Was war das grundsätzliche Ziel bei der Entwicklung von RISC-Architekturen? | die Implementierung aller Maschinenbefehle auf eine feste Anzahl von Mikroschritten zu beschränken, sodass pro Taktzyklus immer genau ein Mikroschritt ausführbar ist |
| Mit welcher Technik kann im Idealfall die Auslastung der Funktionseinheiten im Prozessor auf 100% gesteigert werden? | Mit Pipelining |
| Wo ist der Unterschied zwischen skalarer und superskalarer Implementierung von RISC-Architekturen? | skalar -> nur eine ALU in der Ausführungsstufe superskalar -> mehrere |
| Was ist der Vorteil superskalarer RISC-Architekturen? | diese können gleichzeitig mehrere Befehle holen, verplanen (Scheduling) und parallel ausführen. |
| Wie erfolgt bei superskalaren RISC-Prozessoren die Zuteilung der Befehle? | dynamisch zur Laufzeit mittels Hardware in einer entsprechenden Pipelinestufe |
| Was ist "statisches Scheduling" und wie funktioniert es? | das Scheduling wird nicht erst zur Laufzeit ausgeführt, sondern bereits vom Compiler bei der Übersetzung ins Maschinenprogramm vorgegeben |
| Was sind VLIW-Prozessoren? | "Very Long Instruction Word"-Prozessoren, sind Prozessoren die statisches Scheduling verwenden |
| Warum werden prozessoren mit statischem Scheduling VLIW-Prozessoren genannt? | weil bei diesen Prozessoren der Compiler parallelisierbare Befehle zu einem sehr langen Maschinenwort zusammenfügt, die dann im Prozessor auf die einzelnen Ausführungseinheiten verteilt werden |
| Was ist "Explicitly Parallel Instruction Computing"? | Eine Kombination von statischem und dynamischem Scheduling, das für die IA64-Architektur des Intel-Itanium-Prozessors entwickelt wurde |
Want to create your own Flashcards for free with GoConqr? Learn more.