Mikroarchitektur (µarch)

Autor: Peter Berry
Erstelldatum: 15 August 2021
Aktualisierungsdatum: 22 Juni 2024
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Mikroarchitektur (µarch) - Technologie
Mikroarchitektur (µarch) - Technologie

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Definition - Was bedeutet Mikroarchitektur (µarch)?

Mikroarchitektur, abgekürzt als µarch oder uarch ist das grundlegende Design eines Mikroprozessors. Es enthält die verwendeten Technologien, Ressourcen und Methoden, mit denen der Prozessor physisch entworfen wurde, um einen bestimmten Befehlssatz (ISA- oder Befehlssatzarchitektur) auszuführen. Einfach ausgedrückt ist es das logische Design aller im Mikroprozessor vorhandenen elektronischen Komponenten und Datenpfade, das so ausgelegt ist, dass Anweisungen optimal ausgeführt werden können. Im akademischen Bereich wird dies Computerorganisation genannt.

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Techopedia erklärt Mikroarchitektur (µarch)

Die Mikroarchitektur ist die logische Darstellung des Aufbaus eines Mikroprozessors, so dass die Verbindungen zwischen den Komponenten - der Steuereinheit, der Recheneinheit, den Registern und anderen - auf optimierte Weise zusammenwirken. Dazu gehört, wie Busse, die Datenpfade zwischen Komponenten, so ausgelegt werden, dass kürzeste Pfade und korrekte Verbindungen vorgegeben werden. In modernen Mikroprozessoren gibt es oft mehrere Schichten, um mit der Komplexität fertig zu werden. Die Grundidee besteht darin, eine Schaltung auszulegen, die Befehle und Operationen ausführen kann, die in einem Befehlssatz definiert sind.


Eine Technik, die derzeit in der Mikroarchitektur verwendet wird, ist der Pipeline-Datenpfad. Es ist eine Technik, die eine Form von Parallelität ermöglicht, die bei der Datenverarbeitung angewendet wird, indem sich mehrere Anweisungen bei der Ausführung überlappen. Dies erfolgt durch mehrere Ausführungspipelines, die parallel oder nahezu parallel ausgeführt werden.

Ausführungseinheiten sind auch ein entscheidender Aspekt der Mikroarchitektur. Ausführungseinheiten führen die Operationen oder Berechnungen des Prozessors durch. Die Wahl der Anzahl der Ausführungseinheiten, ihrer Latenz und ihres Durchsatzes ist eine zentrale Überlegung für das Design von Mikroarchitekturen. Die Größe, Latenz, der Durchsatz und die Konnektivität von Speichern innerhalb des Systems sind ebenfalls mikroarchitektonische Entscheidungen.

Ein weiterer Teil einer Mikroarchitektur ist das Design auf Systemebene. Dies umfasst Entscheidungen zur Leistung wie Pegel und Konnektivität von Ein- und Ausgängen sowie E / A-Geräten.


Beim Entwurf von Mikroarchitekturen werden Einschränkungen stärker berücksichtigt als Fähigkeiten. Eine Entscheidung zum Entwurf einer Mikroarchitektur wirkt sich direkt auf das aus, was in ein System einfließt. es beachtet Themen wie:

  • Performance
  • Chipfläche / Kosten
  • Logische Komplexität
  • Einfaches Debuggen
  • Testbarkeit
  • Einfache Konnektivität
  • Energieverbrauch
  • Herstellbarkeit

Eine gute Mikroarchitektur erfüllt all diese Kriterien.