Structuur en organisatie van computersystemen 2

Fout bij het aanmaken van de miniatuurafbeelding: Bestand is zoek

Quote Berbers : Ik heb liever dat je teveel schrijft dan te weinig

Maw laat de inkt maar vloeien en schrijf op een gestructureerde manier op wat je weet. Als ze vraagt naar vergelijkingen, vergelijk dan ook en bespreek de dingen niet naast elkaar.

16 juni 2009

1. Vergelijken van procesoren voor servers en procesoren voor desktops. Niet alleen wat in hoofdstuk 1 staat, betrek de hele cursus in je antwoord.
2. Bespreken en vergelijken van superscalaire en VLIW processoren
3. 6 termen waarvan je er maar 5 hoeft te verklaren:
   1. CPU power (static, dynamic, energy)
   2. DSP
   3. gshare
   4. LL (linked load)
   5. trace sheduling
   6. out-of-order execution

juni 2006

1. Geef alle optimalistatietechnieken voor monoprocessoren (zowel de dynamische als de statische technieken). Bespreek en vergelijk deze.
   1. Bijvraag : welke technieken zijn er positief/negatief voor embedded processoren (antw: alle technieken die extra hardware vragen zijn slecht voor embedded, statische technieken werken vaak beter bij embedded omdat men goed weet welke software er zal draaien en men hiervoor kan optimaliseren (voor desktops weet je niet op voorhand welke software er gedraaid wordt))
2. Waarom zijn caches noodzakelijk? Hoe werken ze? Welke technieken zijn er om hun performantie te verbeteren?
3. termen :
   • CISC (geef ook karakteristieken)
   • VLIW
   • PHT
   • DSM
   • Livermoore loops
   • formule CPU-tijd (cpu-tijd = CPI x IC x klok cyclus tijd)

15 juni 2006

1. Vergelijken van procesoren voor embedded systemen en procesoren voor desktops. Niet alleen wat in hoofdstuk 1 staat, betrek de hele cursus in je antwoord.
2. Opsommen en bespreken van alle misvattingen en valkuilen ivm performantie.
3. Termen:
   • Conditionele instructies
   • Reorder buffer
   • RISC (karakteristieken)
   • Tournament predictor
   • Linpack
   • Snoopy cache

Termverklaringen

23 mei 2006

Alternatief examen dus enkel de termen moeten doen. 6 termen waarvan je er maar 5 hoeft te verklaren:

• Tomasulo
• Livermore Loops (CPI)
• BHT
• Simultaneous MultiThreading
• superblokken (scheduling)
• MAC

27 mei 2005

• Scorebord
• Linpack
• Multicomputer
• Data shuffle
• Issue packet

Termen uit de cursus + korte beschrijving

(kan fouten bevatten, gewoon tijdens studeren opgeschreven)

ALU Arithmetic Logical Unit

Amdahl’s wet een verbetering is beperkt tot de fractie die baat heeft bij de verbetering

Asynchrone exept. Niets te maken met programma dat uitvoerd, behandeling meestal na het uitvoeren van de instructie

betrouwbaarheid maat van succes waarmee een systeem zich gedraagt zoals het moet (bv beschreven in een Service Level Agreement SLA)

Branch

Branch delay slot de compiler voegt een nuttige instructie toe na de sprong-instructie; deze instructie wordt altijd uitgevoerd

branch folding bij onvoorwaardelijke sprong: sprong kan soms nog vervangen worden door de nieuwe instructie => men wint één cycle (zero-cycle unconditional branches)

branch history table bijhouden of de branch in het verleden is genomen

branch prediction buffer "=" branch history table

bubble Stallende instructie

Capacity misses working set > cache

CDB common data bus, waar alle data overgaat. Reservation stations luisteren hierop of operanden beschikbaar worden

Cisc complex instruction set computer

Compulsory misses bij eerste toegang miss

Conflict misses meerdere blokken in working set wedijveren om zelfde cache blok

Control hazard PC veranderd pas bij ID van sprong -> vertraging

CPI clock cycles per instruction

CSSU compare select and store unit

Data hazard RAW, WAW, WAR

data shuffle ?

dissipatie warmte afleiding

DLP Data Level Paralelisme

DSM Distributed shared memory

DSP digital signal processor

dwaling komt door fouten, aanwijzbaar

dynamic energy verbruik

dynamic power vermogen

ECC error correction code

EEMBC benchmark voor embedded processoren

faling wanneer een systeem zich niet gedraagt zoals in SLA

forwarding resultaat van een berekening rechtstreeks naar waar die nodig is

FPGA field-programmable gate array, programmeerbare chip

FSM ?

hpc high performance computing

htc high throughput computing

IA32 80X86

ILP Instruction level parallelism

IPC instruction per clock cycle

ISA Instruction set architecture

Linpack benchmark LU-decomposities

Livermoore loops These are a set of 24 Fortran DO-loops (The Livermore Fortran Kernels, LFK)

MAC multiply and accumulate

mask nodig voor het maken van chips, kostelijk

MIMD multiple instruction stream - multiple data stream

MIPS Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages

MTBF mean time between failures MTTF + MTTR

MTTF mean time to failure

MTTR mean time to repair

multicores meerdere processoren op één chip

naam afhankelijkheid 2 operaties gebruiken zelfde register maar er is eigenlijk geen afhankelijkheid

niet precieze exceptions

NUMA nonuniform memory access, toegangstijd is afhankelijk van plaats data in geheugen

PC Program counter

performantie 1/uitvoeringstijd

pht pattern history table bij branch prediction

Pipeline

Pipeline registers (genoemd naar de stages IF/ID, ID/EX, EX/MEM, MEM/WB)

precise exception de pipeline kan gestopt worden zodat al de instructies vóór de exception uitgevoerd zijn, en die na de exception kunnen herstart worden

RAW Read after write

register renaming

reservation station Reservation stations permit the CPU to fetch and re-use a data value as soon as it has been computed, rather than waiting for it to be stored in a register and re-read. When instructions are issued, they can designate the reservation station from which they want their input to read. When multiple instructions need to write to the same register, all can proceed and only the (logically) last one need actually be written.

RISC Reduced instruction set computer

ROB A re-order buffer (ROB) is used in a Tomasulo algorithm for out-of-order instruction execution. It allows instructions to be committed in-order. Additional benefits include allowing for precise exceptions and easy rollback for control of target address mispredictions (branch or jump).

saturation arithmetic zwart plus schaduw blijt zwart, ook al is het overflow

scorebording In a scoreboard, the data dependencies of every instruction are logged. Instructions are released only when the scoreboard determines that there are no conflicts with previously issued and incomplete instructions.

SIMD single instruction stream - multiple data stream

SISD single instruction stream - single data stream

SMT Simultaneus multithreading. Technique for improving the overall efficiency of superscalar CPUs with Hardware multithreading. SMT permits multiple independent threads of execution to better utilize the resources provided by modern processor architectures

SOC system on a chip

SPEC

speculatie resultaten worden gebufferd, en eventueel gebruikt door andere speculatieve instructies, na sprong: commit of abort

Stage

Structural hazard Een resource die niet gedeeld kan worden vb io poort

superpipelining om hogere klokcyclus te halen: minder doen per stage, dus diepere pipeline

Synchrone exception fout die te maken heeft met de instructie

TLP Thread level paralelism

tomasulo scorebord + herbenoeming registers

tournament predictor kiest adaptief tussen gebruik lokale of globale geschiedenis

transiente fouten fouten die van voorbijgaande aard zijn

VLIW very large instruction word

WAR Wite after read

WAW Write after write

Wet van Moore Verdubbeling chip elke 18 maanden