1

SOCS

Hoofdstuk 2 Elektronica Transistorgeheugens Geheugenmedia (hulpgeheugens) Organisatie Snelheid

2

Hoofdstuk 2

Elektronica Transistorgeheugens Geheugenmedia Organisatie Snelheid

3

Elektronica

Digitale Logica Begrippen uit de elektriciteit Transistoren Schakelingen Schakelalgebra

4

Begrippen u/d elektriciteit

+

stroom I

spanningsbron E

I = E

R

weerstand R

electronene

5

Begrippen u/d elektriciteit

Elektrische lading Eenheid: Coulomb C Atoom

Positieve kern Negatieve elektronen

Elektrisch veld Kracht die eenheidslading zou ondervinden

Elektrische spanning Potentiaalverschil tussen 2 punten Is arbeid nodig om eenheidslading van het ene punt naar

het andere te verplaatsen Eenheid: Volt V

6

Begrippen u/d elektriciteit

Elektrische stroom Transport van ladingen doorheen medium Stroomsterkte = hoeveelheid ladingen die zich per

tijdseenheid door een doorsnede van de geleider verplaatsen

Eenheid: ampère A Elektronenstroom = verplaatsing van electronen

Wet van Ohm Stroomsterkte doorheen geleider evenredig met de

spanning over de geleider Weerstand:

Eenheid: ohm

7

Begrippen u/d elektriciteit

+

stroom I

spanningsbron E

I = E

R

weerstand R

electronene

8

Geleiders vs Isolatoren

Geleiders Elektronen zwak gebonden aan atomen Bewegen gemakkelijk doorheen materiaal

Isolatoren: geleiden niet Half-geleiders (Si, Ge)

+ vreemde atomen (Sb, As, P, …) p-type: plaats voor extra elektronen n-type: elektronen op overschot sandwich structuur

9

Transistor

n-type

p-type

n-type

emitter

collector

basis

n-p-n

Er bestaat ook p-n-p

10

Transistor

+Vcc

Veel toepassingen:o.a. snelle binaire schakeling

Vuit

Vin

C

E

B

0V

11

Transistor

+5V

0V

5V

+5V

5V

0V

basisstroom

collector-emitterstroom

TRANSISTOR = gesloten TRANSISTOR = open

0V 0V

12

Transistor

+Vcc

Vuit

Vin

NIET poortNIET poort

Vin Vuit

0 +Vcc

+Vcc 0

Vin Vuit

onwaar waar

waar onwaar

13

Transistor

V1 V2 Vuit

0 0+Vcc

+Vcc 0 0

0 +Vcc 0

+Vcc +Vcc 0

+Vcc

Vuit

V1 V2

NOF poortNOF poort

14

Transistor

V1 V2 Vuit

0 0+Vcc

+Vcc 0+Vcc

0 +Vcc+Vcc

+Vcc +Vcc 0

+Vcc

Vuit

V1

V2

NEN poortNEN poort

15

MOS Transistor

Metal Oxyde Semiconductor PMOS, NMOS, CMOS Voordelen:

minder plaats op chip verbruiken minder energie compactere minder storend t.o.v. buren schakelingen goedkoper te maken

Nadeel: trager

16

Schakelingen

in uit in1 in2 uit in1 in2 uit0 1 0 0 1 0 0 11 0 0 1 0 0 1 1

1 0 0 1 0 11 1 0 1 1 0

in1 in2 uit in1 in2 uit0 0 0 0 0 00 1 1 0 1 01 0 1 1 0 01 1 1 1 1 1

NIET

NOF NEN

ENOF

Basis-operaties

17

Schakelalgebra

Logische variabele: waar (1) of onwaar(0) Basisbewerkingen: EN(.), OF(+), NIET( ) Logische functie in n variabelen

voorstellen via waarheidstabel

A B A B (XOR)0 0 00 1 11 0 11 1 0

A.B + A.B

18

Schakelalgebra

A B A B A.B A.B A.B+A.B AB

0 0 1 1 0 0 0 0

0 1 1 0 1 0 1 1

1 0 0 1 0 1 1 1

1 1 0 0 0 0 0 0A

B

A B

A.B

A.B

19

Schakelalgebra

Vereenvoudigingen

Wet EN-vorm OF-vorm

Identiteit 1.A = A 0+A=ANulwet 0.A = 0 1+A=1Idempotentie A.A = A A+A=AInversie A.A = 0 A + A = 1Commutatieve A.B = B.A A+B = B+ADistributieve A+B.C = (A+B).(A+C) A.(B+C) = A.B+A.CAbsorbtie A.(A+B) = A A+A.B = ADe Morgan A.B = A + B A+B = A . B

20

Schakelalgebra

Voorbeeld: OFA B A + B0 0 00 1 11 0 11 1 1

A.B + A.B + A.B = A.B + A.(B+B) [distributie]= A.B + A.1 [inversie]= A.B + A [identiteit]= (A+A).(B+A) [distributie]= 1.(B+A) [inversie]= B+A [identiteit]

A.B + A.B + A.B

21

Schakelalgebra

Elke schakeling kan met uitsluitend NEN-poorten (NOF-poorten) gemaakt worden

A

A

A

B

B

A.B

A+B

A

22

Geïntegreerde Schakelingen-O2

smelten±15cm

oxidatie lichtgevoelige laag

masker (negatief) + belichting

ontwikkelbadetsbad

23

Geïntegreerde Schakelingen

doperingtot n/p-type

oxidatie

enz.

verzagen= chips

pinnetjes

testen

behuizing

24

Geïntegreerde Schakelingen

Classificatie

Klasse #poorten

SSI Small Scale Integration 1..10

MSI Medium Scale Integration 10..100

LSI Large Scale Integration 100..100.000

VLSI Very Large Scale Integr. > 100.000

25

Hoofdstuk 2

Elektronica Transistorgeheugens

Bipolaire FLIP-FLOP SRAM en DRAM Leesgeheugens

Geheugenmedia Organisatie Snelheid

26

Bipolaire Flip-Flop

Schakeling met 2 stabiele toestanden

1

1

0

1

1

0

0

0

1

1

27

Bipolaire Flip-Flop

Lezen

1

1

0

1

1

0

Bit

“1”“0”

28

Bipolaire Flip-Flop

Schrijven

1

1

0

1

01

0

1

0

1

1

0

10

1

0

0

1

“1 schrijven” “0 schrijven”

29

Bipolaire Flip-Flop

1-bit geheugencel

BP

= puls = normaal 0, tijdens “schrijven” 1

30

Transistorgeheugens

Matrixstructuur Individuele bits Adresdecodering (selectie van bits)

…

…

…

…

31

SRAM

Static RAM Bouwstenen: Bipolaire flip-flops Snelste Duurste Gebruik:

CMOS SRAM (batterijvoeding: weinig energie) Voorgeheugens (caches: snelheid)

32

DRAM

Dynamic RAM Bouwstenen: Condensatoren (20 fF = 20 x 10-15 F)

Geladen: “1” Ontladen: “0”

woordlijn

bitlijn

FETFET = Field Effect Transistor

33

DRAM

Nadelen: Lezen = destructief (dus herschrijven)

Lekstroom (dus opfrissen)

10 ms

34

Vergelijking

SRAM DRAMToegangstijd … 10 ns … 50 .. 150 nsCyclustijd … 12 ns … 70 .. 250 nsCapaciteit # 100 kbits 16 .. 64 Mbit

toegangstijdLees Resultaat

geheugencyclustijd

Lees

Decodering adresSchakeltijd van poorten

(Herschrijven)(Opfrissen)Uitdoven parasietsignalen

35

Optimisaties

Reductie van geheugencyclustijd Geheugenspreiding

2 geheugenmodules

EDO (Extended Data Output) Lezen van opeenvolgende woorden

SDRAM (Sychronous burst DRAM) Gelijkaardig

even adressen oneven adressen

36

SIMM en DIMM

SIMM = Single In-line Memory Module

DIMM = Dual In-line Memory Module (2-zijdig)

37

Leesgeheugens (ROM)

ROM = Read Only Memory Verschillende varianten:

ROM (bij constructie gevuld) PROM (Programmable ROM)

slechts eenmaal beschrijfbaar (speciaal apparaat) EPROM (Erasable PROM)

kan gewist worden via UV-licht EEPROM (Electrically EPROM)

ter plaatse wissen FLASH: variante van EEPROM

(grote blokken wissen)

venster

38

Hoofdstuk 2

Elektronica Centraal Geheugen (RAM) Geheugenmedia

Magneetschijven Optische Schijven Magneto-Optische Schijven Magneetbanden/Cassettes

Organisatie Snelheid

39

Magneetschijven

Harde Magneetschijf Geperfectioneerde magneetschijven Soepele Schijven Alternatieven

40

Harde Magneetschijf

Fysisch voorkomen

holle asplaat (glas/aluminium)

magnetiseerbare laag

30 .. 50 cm3 .. 12 cm

< 3 cm

30003600 t/min54007200

41

Harde Magneetschijf

Werking

schrijven

0 0 1 1 0 0 …

II

lezen

geleider inbewegend

magnetisch veld

0,1 .. 0,2 m

5 .. 10 m

42

Harde Magneetschijf

43

Harde Magneetschijf

menselijk haar 50 m

rookdeeltje 5 mvingerafdruk 3 m

magnetiseerbare laag 2.5 m

lees/schrijfkopvlieghoogte

0.5 m

44

Harde Magneetschijf

Lees/schrijfkop zweven boven oppervlak (< 1 m) stofvrij zoniet headcrash Winchester-schijven

platen + koppen in hermetisch afgesloten doos bij stilzetten: landen op landingszone

45

Harde Magneetschijf

Spoor = { sectoren }

sectorspoor

HD … data … ECC

800 ... 2000 sporen/cmspoorbreedte = 10 .. 15 m

512b .. 4kb data

# sectoren / spoor= vast (niet optimaal) of= neemt toe naar buiten

46

Harde Magneetschijf

Werking

kam

cilinder= { sporen onder lees/schrijfkoppen voor bep. stand kam }

lees/schijfkop

47

Harde Magneetschijf

48

Harde Magneetschijf

Lees/Schrijf (CILINDER, KOP, SECTOR)

a) Positioneren (= zoektijd, seektime) spoor-spoor: 1 ms gemiddeld: 10 ms

b) Rotationele wachttijd (= latency time) wachten tot juiste sector onder de kop gemiddeld = ½ toer (4 .. 8 ms)

c) Lezen/Schrijven debiet = 5 .. 30 Mb/s (kortstondig!)

49

Geperfectioneerde Schijven

Hogere Snelheid Hogere Betrouwbaarheid

tegen verlies van informatie RAID

Redundant Array of Inexpensive Disks Redundant Array of Independant Disks

Controller Controller

50

RAID technologie

...Strip 4Strip 0

...Strip 5Strip 1

...Strip 6Strip 2

…Strip 7Strip 3 RAID 0

• disk striping• I/O in parallel

...Strip 4Strip 0

...Strip 5Strip 1

...Strip 6Strip 2

…Strip 7Strip 3

...Strip 4Strip 0

...Strip 5Strip 1

...Strip 6Strip 2

…Strip 7Strip 3

RAID 1• disk striping• disk mirroring• schrijven duurt even lang• lezen kan sneller

Data 0 Data 2

Data 1 Data 3

51

RAID technologie

RAID 2• Hamming code (4 bits 7 bits)• bits in parallel• armpositie & rot. positie gesynchroniseerd

...

Bit 1

...

Bit 2

...

Bit 3

…

Bit 4

...

Bit 5

...

Bit 6

...

Bit 7

...

Bit 1

...

Bit 2

...

Bit 3

…

Bit 4

...

Pariteit

RAID 3• Pariteitsbit (4 bits 5 bits)• bits in parallel• armpositie & rot. positie gesynchroniseerd

52

RAID technologie

...Strip 4Strip 0

...Strip 5Strip 1

...Strip 6Strip 2

…Strip 7Strip 3

...P4-7P0-3 RAID 4

• disk striping• pariteits-strip• disk crash: herstel• 1 strip wijzigen:

• 2 x Lezen + 2 x Schrijven

...Strip 4Strip 0

...Strip 5Strip 1

...Strip 6Strip 2

…P4-7

Strip 3

...Strip 7P0-3 RAID 5

• = RAID 4• verspreid pariteit strip

53

Floppy Disk, Diskette

Afmetingen 5.25 “ en 3.5”

Kop raakt oppervlak Sleet + Warmte Start /Stop: ±½ s

Soepele Schijven

54

Soepele Schijven

Param. LD 5.25” HD 5.25” LD 3.5” HD 3.5”

Afm. 5.25” 5.25” 3.5” 3.5”

Cap. (byte) 360K 1.2 M 720K 1.44M

# Sporen 40 80 80 80

# Sec/Spoor 9 15 9 18

# Koppen 2 2 2 2

Toeren/min 300 360 300 300

Debiet (kBps) 250 500 250 500

Type Plooibaar Plooibaar Stevig Stevig

55

Magneet Schijven

Harde Magneetschijf Geperfectioneerde magneetschijven Soepele Schijven Alternatieven:

ZIP (100MB/250MB), JAZ (1GB/2GB), SuperDisk (120MB) (Imation)

HiFD (100MB) (Sony) ...

Drive compatibelmet 3.5” FD

56

Optische Schijven

Voorloper: Video-disk (30 cm) Audio CD CD-ROM CD-R CD-RW DVD (DVD-ROM, DVD-R, …)

57

Audio CD

1980 (Philips & Sony) 12 cm , 1.2 mm dik Informatie Digitaal 16-bit sampling,

44,4 kHz Red Book tot 74 min. muziek

58

Compact Disc

Productie: branden van putjes in glasplaat maken van matrijs persen van CD dunne laag aluminium laklaag label

59

Compact Disc

Afspelen: m.b.v. laserinfrarood 0.78 m

60

Compact Disc

61

Compact Disc

1: overgang, 0: geen overgang

62

Compact Disc

Spiraal (binnen naar buiten) 22.188 omwentelingen

(± 600 per mm) Constante bitstroom

530 T/min 200 T/min= Constant Linear Velocity

63

CD-ROM

1984 (Philips & Sony) CD voor opslag van data: CD-ROM Compact Disc, Read-Only Memory Compatibel met audio CD Yellow BookYellow Book

Formaat van Data Extra Foutenbescherming

64

CD-ROM

Symbool: 8 bits 14 bits...

...

42 symbolenFrame (588 bits)• 24 data bytes• rest: fouten+synch.

98 frames

DATA ECCH

16 bytes 2048 bytes 288 bytes

Sector• Mode 1

• Mode 216 bytes 2336 bytes DATAH

00ffffffffffffffffffff00min:s:sect:mode

65

CD-ROM

Foutencontrole: 3 niveaus Per symbool (1-bit fout) Per frame (# opeenvolgende fouten) ev. per sector (Cross Interleaved Reed-Solomon code)

Efficientie: 98 x 588 bits = 57.624 bits 2048 x 8 = 16.384 bits

66

CD-ROM

Capaciteit: ±270.000 sectoren (550 MB .. 630 MB)

Debiet: 75 sect. / s = 150 kB (mode 1) = 171 kB (mode 2) x2, x4, …, x32, … Hogere snelheden

CAV (constant angular velocity) aan binnenzijde Zoektijd:

controller: berekening van plaats + zoeken 100 ms

67

CD-I

Compact Disc, Interactive Philips, 1986 Speler verbonden met TV MPEG video, geluid, … Green Book Toepassing:

Spelletjes Educatieve programma’s

68

CD-R

Compact Disc, Recordable 1989 WORM, Write-Once, Read Many Groef met sinusoidale rand (snelheid) Uitzicht: Goudkleurig i.p.v. zilverkleurig

LabelBeschermlaagReflecterende Au-laagDoorzichtige KleurstofSubstraat

1.2

mm

69

CD-R

Schrijven: Laser: Hoog vermogen (verkleuring)

Lezen: Laser: Laag vermogen (donkere plek: minder reflectie)

ook te lezen op gewone CD-ROM lezen Beschrijven:

in een continue operatie beschrijven, zonder stoppen

70

CD-R

Orange BookOrange Book CD-R CD-ROM/XA (incrementeel beschrijven)

Toepassing: PhotoCD Backup

Piraterij! verkeerde lengte, verkeerde ECC, …

71

CD-RW

Compact Disc, ReWritable Zoals CD-R, kleurstof vervangen door legering

twee stabiele toestanden: kristallijn & amorf

72

CD-RW

Schrijven: Laser: hoog vermogen

legering smelt, koelt af tot amorf Laser: medium vermogen

legering omgezet naar kristallijn Lezen:

Laser: laag vermogen kristallijn: veel reflectie amorf: weinig reflectie

Duurder dan CD-R (kan niet gewist!)

73

DVD

Digital Video Disk, Digital Versatile Disk Zelfde formaat CD-ROM (120 mm schijf)

Capaciteit: 4.7 GB Debiet: 1.4 MB/s

CD DVD

74

DVD

Compressie: MPEG-2 (4 Mbps) afhankelijk van detail & hoeveelheid beweging

Audio 24-bit sampling, 96 kHz DigitalSurround (5 kanalen + 1 subwoorfer-kan.)

Films meerdere talen (<= 8) + ondertiteling meerdere verhaallijnen (te selecteren) meerdere gezichtspunten kinderslot

75

DVD

4 Formaten: single-sided, single-layer 4.7 GB single-sided, dual-layer 8.5 GB double-sided, single-layer 9.4 GB double-sided, dual-layer 17 GB

Semi-reflectieve laag

Aluminium reflector

76

Magneto-Optische Schijven

Legering Boven Curiepunt (Tc): magnetisatie wijzigen Onder Curiepunt: magnetisatie bevroren

Schrijven: Lezen: Kerr effect

Concentrische sporen, sectoren, CAV Verwijderbaar medium, vaak 5.25”

laserB

laser polarisatie

77

Magneto-Optische Schijf

78

Magneetbanden

Spoel-tot-spoel

1”, 1/2” breed, 2400 ft lang capaciteit: … 180 MB ... 9 sporen (1 byte + pariteit)

lees en schrijf koppen

79

Magneetbanden

Blokken van variabele lengte hiaat (½ - 1”): start/stop

dichtheid: 1600 B/duim, 6250 B/duim debiet: tot 3 MB/s terugspoelen: 50 s tot 3 min

hiaat

80

Cassettes

81

Cassettes

Cartridge vaak streaming mode

blokken van ½kB .. 1 kB met heel klein hiaat backup: data compressie (tot 2 x zoveel op tape) 28 .. 144 sporen vaak serieel beschreven

(serpentine recording)

82

Cassettes

Types ½” cartridge

4 GB .. 35 GB 1 MB/s .. 5 MB/s

¼” cartridge (QIC)vooral op PCs 400 MB .. 4 GB 125 kB/s .. 1.5 MB/s heel veel incompatibele formaten

83

Cassettes

Types (helical scan) 8 mm (videoband)

3 GB .. 25 GB 500 kB/s .. 6 MB/s

4 mm (DAT) 2 GB .. 12 GB 50 kB/s .. 1 MB/s

84

Massageheugens

JukeBox met CDs Speciale Cassette lader

200

CD

s

20 Cassettes

85

Hoofdstuk 2

Geheugenmedia Organisatie

Bussen Pijplijnen Voorgeheugens

Snelheid

86

Bussen

Transport van gegevens tussen lokaties serieel vs parallel (8, 16, 32, 64, …)

Implementatie punt-tot-punt verbinding (duur!) gemeenschappelijke verbinding (bus)

CPU RAM VideoBestuurder

Harde SchijfBestuurder

CD-ROMBestuurder ...

87

Bussen

Verschillende lijnen Adressen Gegevens Controlesignalen (Opdrachten)

Voorbeelden (E)ISA (Extended Industry Standard Architecture) PCI (Peripheral Component Interconnect) ...

88

Bussen

CPU RAM

...

PCIbridge

VideoBestuurder

SCSIBestuurder

SCSISchijf

ISAbridge

DrukkerBestuurder

Geluidkaart Modem

ISA busISA bus

PCI busPCI bus

SCSI busSCSI bus

89

Interne bussen

Registers

Rekeneenheid

90

Bussen

Bus breedte # adreslijnen

20 lijnen: max. 1M (PC/XT) 24 lijnen: max. 16 M (ISA) 32 lijnen: max. 4G (EISA/PCI) 64 lijnen: max. 16 E (PCI)

# datalijnen 8, 16, 32, 64 lijnen ev. 32 bits ophalen over 8-bit bus = 4 x lezen

multiplexed bus: adres/datalijnen gemeensch.

91

Bussen

Participanten Meester = apparaat dat comm. initieert

CPU, DMA-apparaat, ... Slaaf = andere partij

geheugen, ...

CPU RAM

Lees xyz

Data

= Buscyclus

+

92

Bussen

Werking: Synchroon

op kadans van een klok bus cyclus = geheel # klokcycli ISA (8.33 Mhz), PCI (33 MHz/66MHz)

Asynchroon bus toegang slechts zo lang als nodig

Bus Protocol: Hoe bus werkt

Hoe “meester” worden, Welke signalen + Timing ...

93

Synchrone Bus

ADRES

DATA

MINMAX

MREQ

READ

WAIT (Geheugen)

94

Bus Arbitratie

Hoe “meester” worden Gecentraliseerd

schakeling in CPU, aparte arbiter chip, …

Gedecentraliseerd

App. 1 App. 2 App. 3 App. 4

Arbiter

aanvraag

OK OK NOK NOK

95

Bus Cycli

Lees cyclus Meester: Lees xyz Slaaf: Data

Schrijf cyclus Meester: Schrijf data xyz Slaaf: OK

Block transport Meester: Lees xyz ... Slaaf: Data, data, ...

Lees/Wijzig/Schrijf cyclus Meester: Lees xyz Slaaf: Data Meester: Schrijf Data* xyz Slaaf: OK

Interrupt cyclus

...

96RAM

Pijplijnen

Soort lopende band in processor

HIA.w R1,10OPT R1,100BIG R1,2(R3+)LEZDRU

HIA.w R1,10 OPT R1,10 BIG R1,2(R3+) LEZ

DRU

Analyseer

Bereken adresHaal operand opVoer uit

97

Pijplijnen

Complex! Indexatie

sprongbevelen voorspellen, meerdere pijplijnen

HIA.w R1,10OPT R3,100BIG R1,2(R3+)LEZDRU

Compiler:• herordenen van instructies• inlassen van NOP

98

Voorgeheugens

RAM relatief traag t.o.v. CPU Extra snel voorgeheugen (cache memory)

CPUCPU cachecache

RAMRAMSRAM

DRAM

Kopie vangedeelte van RAM

99

Voorgeheugens

CPUCPU RAMRAM

Lees a in VG? JA!

CPUCPU RAMRAM

Lees b

a

b

in VG? NEE!

100

Voorgeheugens

Lokaliteitsprincipe lokaliteit in tijd

x nodig op tijd t x nodig op tijdstip t+dtlussen, tussenresultaten

lokaliteit in ruimte x nodig op tijdstip t x+dx nodig op tijdstip t+dt

programma’s, rijen, velden van records, … daarom: lijnbreedte (8 bytes, 16 bytes, …)

Voorgeheugen 90% .. 98% succes!

101

Voorgeheugens

Ontwerpkeuzen: grootte (16 kB, 32 kB, … 512 KB, …) lijnbreedte (8B, 16B, 32B, …)

hoeveel tegelijk ophalen uit RAM hoe georganiseerd gemeenschappelijk VG versus

gescheiden VG voor data en instructies aantal voorgeheugens (1, 2 of meer)

102

Voorgeheugens

Organisatie

direct afgebeeld voorgeheugen elk RAM “lijn” heeft vaste plaats in het VG tag duidt aan over welke geheugen-lijn het gaat

(de meest beduidende bits van het adres)

associatieve voorgeheugens een RAM lijn kan om het even waar in het VG tag duidt aan over welke geheugen-lijn het gaat associatief: alle tags tegelijk vergelijken!

103

Voorgeheugens

Direct afgebeeld voorgeheugen

tag

RAM

VG

adres

=?

104

Voorgeheugens

Associatieve Voorgeheugens

tag

RAM

VG

adres

=?

Teg

elijk

ver

gel

ijken

!

105

Voorgeheugens

Schrijven in VG wegschrijven doorheen het VB

onmiddellijk hoofdgeheugen aanpassen uitgesteld wegschrijven

alleen in VG aanpassen, pas later in hoofdgeheugen

schrijven als niet in VG alleen in hoofdgeheugen eerst in VG brengen

106

Voorgeheugens

Performantie ??? Toegangstijden: TRAM, TVG

Succesratio: s Gemiddeld:

TG = s * TVG+ (1-s) * TRAM Voorbeeld:

TRAM= 100 nsTVG = 10 nss = 95%

Tgem = 0.95 * 10 + 0.05* 100 = 9.5 + 5 = 14.5 ns

Kostprijs ??? Capaciteiten: CRAM, CVG

Prijs: KRAM, KVG

Totaal:K = CRAM* KRAM+ CVG * KVG

Voorbeeld:CRAM = 128 MBKRAM = 250 BEF/MBCVG = 128 kBKVG = 16.000 BEF/MB

K = 128 * 250 + 16.000/8 = 32.000 + 2.000 = 34.000

7 x sneller, slechts 6 % duurder7 x sneller, slechts 6 % duurder

107

Voorgeheugens

Meerdere niveaus

CPUCPU CacheCacheL1L1 RAMRAMCacheCache

L2L2

16 kB

512 kB

128 MB

108

Hoofdstuk 2

Geheugenmedia Organisatie Snelheid

MIPS MFLOPS Experimenteel testen

109

Snelheid

MIPS Million Instructions Per Second

MFLOPS Million Floating Point Instructions Per Second

Merk Op: niet alle instructies even veel tijd! niet alle instructie-sets even uitgebreid niet altijd uitgebreide datatypes MIPS/MFLOPS = relatieve maat binnen

computerfamilie

110

Snelheid

Experimenteel testen Standaard testen

Whetstone: tech. wetenschappelijke programma’s Dhrystone: zonder bewegende komma operaties SPEC: { programma’s van verschillende constructeurs }

Gebruikersstandpunt Responstijd = tijd eerste resultaat - tijd opdracht ingegeven Verblijftijd = tijd afgewerkt - tijd opdracht ingegeven Doorvoer = # afgewerkte programma’s / tijdseenheid