Обзор базовых механизмов мультиразрядного микропроцессора, совместимого с архитектурой AMD64
Автор: Приходько Дмитрий Игоревич, Мокряков Алексей Викторович, Горшков Владимир Владимирович
Рубрика: Информатика и вычислительная техника
Статья в выпуске: 4, 2023 года.
Бесплатный доступ
Представлены необходимые доработки для улучшения микропроцессоров, которые предназначены для эксплуатации вычислительных систем в различных экстремальных условиях окружающей среды, в частности в космосе. Рассмотрены технические аспекты процесса смены разрядности вычислений (режима работы) микропроцессора под воздействием агрессивной окружающей среды. Этот эффект направлен на повышение надежности работы микропроцессора; с этой целью рассмотрены механизмы микропроцессора, а также сопроцессора как одного из компонентов современных микропроцессоров. Также рассмотрен принцип динамического управления операциями чтения/записи в регистр и новые операции: понижение разрядности вычислений, что подразумевает смену режима работы микропроцессора, и снижения числа ядер - «логическое» изолирование поврежденного ядра в микропроцессоре от работающего функционала. Для сопроцессора предложен механизм раздельного хранения компонент чисел с плавающей точкой стандарта IEEE-754 и показаны способы его реализации.
Мультиразрядные микропроцессоры, смена разрядности вычислений, реляционная структура регистра
Короткий адрес: https://sciup.org/148327850
IDR: 148327850 | DOI: 10.18137/RNU.V9187.23.04.P.147
Список литературы Обзор базовых механизмов мультиразрядного микропроцессора, совместимого с архитектурой AMD64
- Зыков А.Г., Поляков В.И. Арифметические основы ЭВМ: учебное пособие по дисциплине «Дискретная математика». СПб.: Университет ИТМО, 2016. 140 с. URL: https://books.ifmo.ru/file/pdf/2078.pdf (дата обращения 31.10.2022).
- AMD64 Architecture Programmer’s Manual, Volume 3: General-Purpose and System Instructions. Advanced Micro Devices Inc., 2019. URL: https://archive.org/details/advancedmicrodevices_24594_3.28/page/n1/mode/2up (дата обращения 25.0.2021).
- Артюхова М.А., Кулыгин В.Н. Разработка автоматизированной системы обеспечения радиационной стойкости бортовой аппаратуры космических аппаратов // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2011. № 1. С. 323–324. EDN PEVDUV.
- Горшков В.В., Приходько Д.И., Мокряков А.В. Устройство для управления конфигурацией вычислительной системы. (2021). Патент на полезную модель 207176 U1, 15.10.2021. Заявка № 2021118609 от 25.06.2021. EDN JBFXGI.
- Горшков В.В., Приходько Д.И., Мокряков А.В. Устройство для управления разрядностью вычислений. (2022). Патент на полезную модель 209758 U1, 22.03.2022. Заявка № 2021118607 от 25.06.2021. EDN MDXKXC.
- Полесский С., Жаднов В., Артюхова М., Прохоров В. Обеспечение радиационной стойкости аппаратуры космических аппаратов при проектировании // Компоненты и технологии. 2010. № 9 (110). С. 93–98. EDN MWMEXL.
- Козлов А., Королев Г. LTC4242 – контроллер «горячего подключения» (Hot Swap) Linear Technologies для управления питанием двух слотов шины PCI Express // Компоненты и технологии. 2007. № 2 (67). С. 144–147. EDN MTFPHL.
- Лагов П.Б. Повышение импульсно-частотных, тепловых и инжекционных характеристик биполярных кремниевых структур методом радиационно-термической обработки: дис. ... д-ра техн. наук: 05.27.01. М., 2017. 342 с. URL: https://mpei.ru/diss/Lists/FilesDissertations/303-Диссертация.pdf (дата обращения 08.06.2021).
- Приходько Д.И. Разработка и оптимизация методов эксплуатации информационных систем как этапа их жизненного цикла с учетом воздействия агрессивной внешней среды: дис. магистерская: 01.04.02 / РГУ им. А.Н. Косыгина. М., 2021. 204 с.
- IEEE Standard for Binary Floating-Point Arithmetic. Copyright 2019 by The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. URL: https://standards.ieee.org/ieee/754/6210/ (дата обращения 08.06.2021).
- Posit-арифметика: победа над floating point на его собственном поле. Часть 1. (Пер. с англ., оригинал: Gustafson J.L., Yonemoto I. Beating Floating Point at its Own Game: Posit Arithmetic). URL: https://habr.com/ru/post/465723/ (дата обращения 31.10.2022). http://www.johngustafson.net/pdfs/BeatingFloatingPoint.pdf
- Thomason J.G., Horton E.R. US5369770A – Standardized protected-mode interrupt manager. Microsoft Technology Licensing LLC, 1992. URL: https://patents.google.com/patent/US5369770A/en (дата обращения 31.10.2022).
- Чернышов В.Н., Чернышов А.В. Теория систем и системный анализ: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. 96 с. ISBN 978-5-8265-0766-7.
- Чистов Д.В., Мельников П.П., Золотарюк А.В., Ничепорук Н.Б. Проектирование информационных систем: Учебник и практикум для СПО. М.: Юрайт, 2019. 258 с. ISBN 978-5-534-03173-7.
