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Architetture Integrate per l'Elaborazione del Segnale

Temporizzazione

  • Tecniche per distribuire il clock
  • Regimi di temporizzazione differenti
    • isofrequenziali con sfasamento incognito
    • non isofrequenziali ma con rapporto tra le frequenza: m f1 = n f2
    • asincrono: protocollo di sincronizzazione hand shake
  • Sincronizzatore tra regimi di clock a fase qualunque
[PDF]

Macchine a stati finiti (FSM)

Unità di controllo (CU)

  • Le 3 operazioni base che bisogna garantire: corretta partenza, corretto funzionamento, corretto spegnimento
  • Sequenziatore
    • step corrente codificato sotto forma di indirizzo
      • indirizzamento sequenziale
        • indirizzamento esplicito
        • indirizzamento parzialmente esplicito
        • indirizzamento implicito
      • indirizzamento condizionale
        • indirizzamento esplicito
        • gestione salti a due vie con indirizzamento implicito
        • gestione salti a due vie con indirizzamento esplicito
    • one bit per step coding (one hot / hard wired)
  • Generatore di comandi
  • Macchine microprogrammate
    • unità microprogrammabile
    • struttura gerarchica di controllo: indirizzamento implicito ed esplicito
  • Considerazioni relative ai comandi: con o senza codifica
  • Gestione dei loop hardware
  • Gestione degli interrupt
  • Timing
  • Gestione dei salti (indirizzamento implicito ed esplicito) e teoria delle pipeline
    • multiple streams
    • prefetch branch targhet
    • branc prediction
    • delayed brancing
  • Architetture CISC vs RISC
    • gestione hardware delle subroutines nell'architettura RISC (Register Window)
[PDF]

Unità di Esecuzione (EU)

  • Memoria, operatori, interconnessioni, interfaccie I/O
  • Costanti: loading immediate, rom dedicate
  • Parallelismo: dei dati, degli indirizzi
  • Organizzazione funzionale
    • ALU
    • Memoria
      • struttura a registri
      • struttura a memoria singola porta
      • struttura con accumulatore
      • memoria multiporta
      • stach machines
    • Interconnessioni
      • struttura a bus globale
      • struttura a bus-breaker
      • data-path bit sliced
  • Interfacciamento dei dati
    • control driven
    • data driven
    • stream driven
  • Gestione della memoria esterna: indirizzamento esplicito, implicito
  • Aritmetica/precisione dei segnali
    • troncamento
    • rounding
    • unbiased rounding
    • aritmetica a saturazione
  • Gestione della memoria: architettuta harvard
    • MMU: Memory Management Unit
    • Tecniche di ricerca/indirizzamento delle tabelle
      • Memorie CAM (Content Addressable Memory), RAM, cache
      • Principi di località spaziale e temporale
      • Mapping function:
        • direct mapping
        • associative mapping
        • set associative mapping  n-way
      • Algoritmi di rimpiazzo:
        • random
        • LRU: Least Recently Used
        • NRU: Not Recently Used
        • FIFO: First Input First Output
      • Write policy e coerenza dei dati nella cache
        • write back
        • write through
[PDF]

Low Power

  • Potenza statica, dinamica e di leakage: interventi per ridurre il consumo di potenza
  • Guarded evaluation (valutazione con guardie)
  • Latch freezing e clock gating per ridurre le commutazioni inutili
  • Esempi su come minimizzare il consumo di potenza a livello architetturale
    • shift register
    • pipeline parallelizzato
    • tecnica del precomputation
  • Risparmio con diversa rappresentazione dei numeri nel trasferimento dei dati
    • tecnica della segmentazione
    • tecnica del bus inverter
    • tecnica TO code
  • Cenni sul risparmio a livello software
[PDF]


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  1534 k v. 2 27 ago 2008, 11:39 Albano Gheller
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