Организация процессоров

В ряде случаев этот регистр всегда является приемником результата (а иногда – обязательно и одним из операндов). Тогда такой регистр называют аккумулятором, а процессор называют процессором на базе аккумулятора. В принципе, в АЛУ такого процессора можно разместить какое-то количество специализированных арифметических устройств жесткой структуры, тогда полученное ОУ будет чем-то промежуточным между процедурным и жестким.
3.3.2. Блочные операционные устройства
Для повышения производительности процессора при выполнении операций его операционное устройство может строиться по блочному принципу. В таких блочных ОУ реализуется несколько функционально независимых исполнительных устройств, выполняющих различные операции (или различные группы операций, например, три блока целочисленного сложения, два – целочисленного умножения, по одному блоку деления, сложения и умножения с плавающей запятой и т.д.). Эти устройства работают параллельно, обрабатывая каждое свои операнды. Управление этими устройствами осуществляется с помощью так называемых длинных командных слов (Very Long Instruction Word - VLIW) . Командные слова включают инструкции для каждого их исполнительных устройств, а также операнды или указатели на них. (О процессорах VLIW также см. пункт 3.5.5) Преимуществом блочных ОУ является более высокая производительность, достигаемая за счет распараллеливания вычислений. В то же время, использование таких устройств не всегда эффективно, поскольку не всегда есть возможность загрузить все исполнительные устройства в каждом такте, в результате часть из них простаивает. Более эффективными часто оказываются конвейерные операционные устройства, поскольку конвейеризовать вычисления в ряде случаев проще, чем распараллелить, что связано с повторением однотипных вычислений в алгоритмах.
3.3.3. Конвейерные операционные устройства
Для конвейеризации вычислений необходимо: - разбить вычисления на последовательность одинаковых по времени этапов; - реализовать каждый этап аппаратно в виде ступени конвейера; - обеспечить фиксацию промежуточных результатов вычислений на выходе каждой ступени в регистрах-защелках.