Практические задачи по архитектуре ЭВМ

Расчет задержек оперативной памяти

Оперативная память работает на частоте 968 МГц и имеет значение тайминга CAS Latency равное 13. Определите значение задержки выдачи данных из оперативной памяти (в наносекундах; ответ укажите в целых числах).

Методика расчета времени задержки

Можно даже вычислить время задержки, после которого память начнет выдавать данные. Период каждого тактового цикла можно легко вычислить по следующей формуле:

T = 1 / f

Таким образом, период одного тактового цикла памяти DDR2-533, работающей на частоте 533 МГц (частота шины – 266,66 МГц) равен 3,75 нс (нс = наносекунда; 1 нс = 0,000000001 с). Имейте в виду, что при расчетах нужно использовать реальную тактовую частоту, которая равна половине номинальной частоты. Таким образом, память DDR2-533 задержит выдачу данных на 18,75 нс, если CL = 5, и на 11,25 нс, если CL = 3.

Расчет емкости RAID-массива

Результирующая емкость массива с использование RAID 5 составляет (N-1)*C, где N — количество дисков в массиве, а C — их емкость.

Дополнительная информация: Калькулятор RAID | Synology Inc.

Задачи на расчет задержек (продолжение)

• Оперативная память работает на частоте 968 МГц и имеет значение тайминга CAS Latency равное 13. Определите значение задержки выдачи данных из оперативной памяти (в наносекундах; ответ укажите в целых числах).
• Оперативная память работает на частоте 780 МГц и имеет значение тайминга CAS Latency равное 12. Определите значение задержки выдачи данных из оперативной памяти (в наносекундах; ответ укажите в целых числах).
• Оперативная память работает на частоте 535 МГц и имеет значение тайминга CAS Latency равное 12. Определите значение задержки выдачи данных из оперативной памяти (в наносекундах; ответ укажите в целых числах). У кого такое?

Расчет пропускной способности памяти

• Оперативная память может передавать данные на частоте работы 956 МГц; шина памяти — 64 разряда. Какую пиковую пропускную способность (в Мбайт/секунду) обеспечивает данная оперативная память?
• Оперативная память работает на частоте 941 МГц и имеет значение тайминга CAS Latency равное 10. Определите значение задержки выдачи данных из оперативной памяти (в наносекундах; ответ укажите в целых числах).
• Оперативная память работает на частоте 986 МГц и имеет значение тайминга CAS Latency равное 6. Определите значение задержки выдачи данных из оперативной памяти (в наносекундах; ответ укажите в целых числах).
• Оперативная память может передавать данные на частоте работы 903 МГц; шина памяти — 64 разряда. Какую пиковую пропускную способность (в Мбайт/секунду) обеспечивает данная оперативная память?

Кеш-память процессора

В восьмиядерном процессоре размер кеша данных 1 уровня указан 32 кбайт; кеша инструкций 1 уровня — 32 кбайт. Каков общий размер кеш-памяти 1 уровня, установленной в процессоре (в кбайт)?

Дополнительные задачи на частоты и шины

• Оперативная память может передавать данные на частоте работы 418 МГц; шина памяти — 64 разряда. Какую пиковую пропускную способность (в Мбайт/секунду) обеспечивает данная оперативная память?
• Четырехядерный процессор имеет заявленную частоту работы 2.2 ГГц. Какая частота при этом на 3-м ядре (В ГГц)?
• Четырехядерный процессор имеет заявленную частоту работы 2.6 ГГц. Какая частота при этом на 3-м ядре (В ГГц)?

Распределение пропускной способности шин

• Видео карта, сетевая карта и аудио карта, установленные через шину PCI-Express, одновременно обращаются к оперативной памяти. Пропускная способность шины PCI-Express 5 Гбайт/с. Какая пропускная способность (в Гбайт/с) будет предоставлена каждой карте для обмена?
• Сетевая карта, аудио карта и карта расширения портов ввода-вывода, установленные через шину PCI, одновременно обращаются к оперативной памяти. Пропускная способность шины PCI 126 Мбайт/с. Какая пропускная способность (в МБайт/с) будет предоставлена каждой карте для обмена?

Частота процессора и множители

Базовая тактовая частота процессора равна 100 МГц. Множитель процессора заявлен как 16-22. На какой частоте (в МГц) будет работать процессор при минимальной нагрузке? (Подсказка: 100*22)

Пропускная способность PCI-Express

• Пропускная способность в одном направлении одной линии шины PCI-Express составляет 250 Мбайт/сек. Какова пропускная способность в одном направлении PCI Express x8? (В Мбайт)
• Сетевая карта и аудио карта, установленные через шину PCI, одновременно обращаются к оперативной памяти. Пропускная способность шины PCI 127 Мбайт/с. Какая пропускная способность (в МБайт/с) будет предоставлена каждой карте для обмена?

Представление чисел в памяти

Как в памяти ЭВМ будет представлено число 24,77 если для представления вещественных чисел предусмотрен следующий формат:

• 1 бит для знака мантиссы
• 2 бит для знака порядка
• 3-8 биты для порядка без смещения
• 9-16 бит для мантиссы

Ответ записать 16 символов без пробелов.

Задачи на ассемблер (часть 1)

MOV AX,0004
MOV BX,0009
PUSH BX
POP CX
M: INC AL
ADD AH,AL
LOOP M

Сколько будет AH?

Задачи на ассемблер (часть 2)

Первая из приведенных команд расположена по адресу 180. Регистр — указатель стека содержит значение 2050. Все команды, кроме LOOP занимают в памяти 2 байта, LOOP занимает в памяти 1 байт. Определите значения регистров по окончанию выполнения всех приведенных команд, исходя из того, что все числовые значения заданы в десятичной системе счисления.

MOV CH,0
AND AH,CH
MOV BL,3
MOV BH,BL
PUSH BX
POP CL
POP AL
M: INC AL
LOOP M

• Регистр адреса =
• Регистр — указатель стека =
• AX =
• CX =
• BL =
• BH =