spezielle innovative Rechner Architekturen

Script vom 02.05.2005.

4. Datenfluß- Architekturen

4.1 Prinzipien und Eigenschaften

  • Datenflußmaschine
  • nur Datenabhängigkeiten
  • keine Aussage über die Ablaufrichtung
  • Vorteile:
    • implizite Parallelität
    • implizite Synchronisation
    • einfache Programmierung
    • grafische Programmierung möglich
  • Nachteile:
    • imperative Operationen schwierig
    • Overhead im Befehlszyklus größer (Länge kompletter Befehle ist größer)
  • Datenflußgraph (Beispiel):
    Graph

4.2 Einteilung von Datenfluß- Architekturen

  • klassisch
    • statische Architektur
    • dynamische Architektur
  • hybride Architektur
    • Datenfluß- und Steuerflußarchitektur
  • Festferdrahteter Datenfluß (auch mit PLD)
  • Out-of-Order Kern von Steuerfluß- Architekturen mit OoO- Execution

4.2.1 Statische Datenflußarchitektur

Activity- Story
Operand 1 Operand 2 Destination 1 Destination 2
Nr. Operation F1) Wert C/V2) P3) Wert C/V P L/R4) L/R
...
11 POW 0 v 0 +7 c 1 +4 L +2
12 MUL 1 0 v 0 v 0 +1 R L
13 MUL 2 0 +12 c 1 v 0 +2 R
14 MUL 3 0 v 0 v 0 +2 R
15 ADD 0 v 0 v 0 +2 L
16 SUB 0 v 0 v 0 ... ... ... ...
...

→ Zustand ist im Activity- Store gegeben

Eigenschaften
  • Programm befindet sich im Activity Store
  • Maschienenzustand im Activity Store
  • nur eine Berechnungsinstanz zu einem gegeben Zeitpunkt

4.2.2 Dynamische Datenflußarchitektur

Eigenschaften
  • Programm im Activity Store (ro)
  • Maschinenzustand in beweglichen Token
  • mehrere Berechnungsvorgänge können gleichzeitig aktiv werden
1) Fetched, 0 meint noch nicht geholt
2) c=constant, v=varaible
3) 1 → Variable bereits vorhanden
4) linker, rechter Operand
 
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