CPU, GPU Mimarisi (2)

CPU, GPU Mimarisi (2)
Uluslararası Bilgisayar Enstitüsü
Ege Üniversitesi
Ahmet Bilgili & Serkan Ergun
CPU iş hattı
Örnek bir MIPS iş hattı
CPU iş hattı
IF: Instruction Fetch
ID: Instruction Decode/Register Fetch
EXE: Execute/Address Calculation IF
MEM: Memory Access
WB: Write Back
Superscalar mimaride yukarıdaki iş
hattı grubundan birden fazla
mevcuttur.
Verimliliği düşüren problemler
Data problemleri
Örnek : Bir sonucun diğerini beklemesi
Yapısal problemler
Örnek: Yeterince ünite (ALU, MMU vs) olmaması
Dallanma problemleri
Örnek: Dallanma sonucu tüm iş hattının
temizlenmesi gerekebilir
Tampon Bellekler
Tampon Bellekler
Tampon bellekler
Tampon bellekler
CPU veya GPU’nun RAM’den okuma veya RAM’den
yazma işlemleri sırasında kullanılan,
Sanal adreslerin fiziksel adreslere çevrilmesi
sırasında kullanılan,
Okuma ve yazma hızı işlemci hızıyla genellikle aynı
olan veya yakın olan,
Kendi içlerinde belli bir yönetimi olan bellek türleridir.
Tampon bellekler
Eğer aranılan bilgi tampon bellekte bulunursa
buna “cache hit”,
Eğer aranılan bilgi tampon bellekte bulunamazsa
buna “cache miss”,
Eğer tampon bellekteki bilgi değiştirilir ve buna
paralel olarak depoya yazılırsa bu işleme “write
through”,
Eğer tampon bellekteki bilgi değişmişse ve bu
bilgi tampon bellekten atılacaksa bu durumda veri
depoya yazılırsa bu işleme “write-back”adı verilir.
Tampon bellek yönetimi
Direct Mapped Cache
Tampon Bellek Yönetimi
Fully Associative Cache
Tampon Bellek Yönetimi
Set Associative Cache
Tampon Bellekler
http://www.faculty.iu-bremen.de/birk/lectures/PC1012003/07cache/cache%20memory.htm
GPU Primitivleri
Köşe (Vertex)
Doğru
(Line)
Üçgen (Triangle)
GPU’da tüm veri yapıları (doğru, üçgen) “Köşeler”
ile tanımlanır.
Doğrular 2 köşe
Üçgenler 3 köşe ile tanımlanır.
Köşeler pozisyon, renk, doku koordinatları,
kaynaştırma bilgileri vb ek bilgiler içerirler.
Vertex ve Index Buffer
Köşe noktalarına ait bilgiler özel veri yapıları ile
saklanır. GPU bu veri yapılarını ve verilme şeklini
kullanarak hesaplama yapar.
Vertex buffer denen alanda bir objenin tüm köşelerine
ait bilgiler bulunur.
Index buffer’da da ilgili köşelere referans yardımı ile
erişilir.
Vertex Buffer
Vertex
Pozisyon Doku
koordinatları
V1
…
…
V2
…
…
V3
…
…
V4
…
…
Index
Buffer
1
Index
Buffer
2
Index
Buffer
3
V1
V1
V2
V2
V3
V3
V3
V4
V4
Vertex veya Index Buffer’da köşe
tanımlama
GPU iş hattı
GPU iş hattı
Teşekkürler