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MIKROPROZESSORENTWICKLUNG 60 MB L3,...

MIKROPROZESSORENTWICKLUNG 60 MB L3, AXV−512 40 cores Wenn wir von Prozessorentwicklung et al l 6 1×10 6500 AVX2 6000 AVX 37,5 sprechen sind meist Mikro- 8 cores L3 MB 5500 5000 prozessoren aus dem Bereich der Multi−core (Base−)Frequency [MHz] Hyper−threading 4500 Performance [MFlops] 10000 Long pipelines „Consumer Electronics“ von Laptop, 2xclock arithm. 4000 Level−2 cache Pentium D with full clock SandyHas− Broadwell Core i7 Bridge well Skylake 3500 Pentium Xeon Bloomfield Tablet, Smartphone wie Intel x86, MMX−Instructions Core 2 3000 Speculative out−of−order execution Ice 2500 AMD oder auch ARM. 100 Lake Multiple− Instructions 2000 per cycle Pentium 4 1500 l Entwicklung von Prozessoren Integrated Cache 1000 Instruction Pentium 3 war/ist exorbitant. 500 pipeline Pentium Pentium Pro MMX 80386 80486 Pentium 1 0 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016 2021 Year Quelle: Keller08 25.09.2024 Profs. Grewe & Keller | Betriebssysteme | Einführung 15 MIKROPROZESSORENTWICKLUNG l Es gibt auch Prozessoren anderer Hersteller meist mit speziellem Anwendungsfall: l IBM Mainframe System/Z l IBM Power Prozessoren (Server) l NEC SX Vektorprozessoren l Low Power: RISC-V l ARM Prozessoren in Handy, Smart Watches, Apple Mx-Serie l Weitere Anwendungsfälle: l Grafikprozessoren (GPUs) wie NVIDIA GeForce, AMD Radeon l KI Hardwarebeschleuniger wie Google TPU, NVIDIA Tensor Core l Anwendungsspezifische ICs (ASICs) für speziell eine Aufgabe (z.B.: Crypto-Mining) l Netzwerkprozessoren für schnelle Paketverarbeitung wie Intel IXP Serie l Echtzeitfähige Prozessoren wie ARM Cortex-R, z.B.: für Kontrollsysteme l … Quelle: Rainer Keller 25.09.2024 Profs. Grewe & Keller | Betriebssysteme | Einführung 16 MIKROPROZESSORENTWICKLUNG l Cache: Zwischenspeicher für Daten die aus dem Arbeitsspeicher geholt und in kleinen Blöcken vorgehalten werden. Eine moderne CPU hat meist 3 Ebenen (engl. Level) von Caches (1-3). Je kleiner die “Zahl“ desto schneller der Zugriff, aber geringer der Speicher. l Beispiel: Intel Xeon „Sandy Bridge“ (Q4/2011) mit bis zu 2,27 Mrd. Transistoren l Riesiger „L3 Cache“, für jeden Core zusätzlich noch L1 und L2 Cache l Großer Bereich für “Memory Controller“ l 2 CPU Cores stehen nicht zur Verfügung. Sind aber in Hardware umgesetzt. l Haben Sie eine Idee warum? Quelle: Intel Quelle: Rainer Keller 25.09.2024 Profs. Grewe & Keller | Betriebssysteme | Einführung 17 KOMPONENTEN EINES PERSONAL COMPUTER (PC) l Ein Standard PC ist wie folgt aufgebaut: l 1. Motherboard / Hauptplatine l 2. Prozessor l 3. Kühlkörper mit Radiallüfter l 4. Hauptspeicher (hier: 4 Steckplätze) l 5. Erweiterungskarten wie z.B.: Netzwerkkarte, etc. l 6. Netzteil für Stromversorgung l 7. Festplatte (z.B.: 3 ½ Zoll oder Solid State Disk (SSD)) l 8. CD-ROM / DVD / BlueRay Laufwerk l 9. Bildschirm l 10. Tastatur l 11. Maus l Das ist ausschließlich die Hardware. Es fehlt die Software. Quelle: Wikipedia 25.09.2024 Profs. Grewe & Keller | Betriebssysteme | Einführung 18