Download Versi Lengkap di --> [DOWNLOAD] via 4shared.com
perancangan untuk kinerja
Tahun demi tahun, biaya sistem komputer terus turun drastis, sementara
kinerja dan kapasitas sistem tersebut terus meningkat secara dramatis. di
gudang lokal, Anda dapat mengambil komputer pribadi untuk kurang dari $ 1000
yang kemasan pukulan dari mainframe IBM dari 10 tahun yang lalu. Dengan
demikian, kita memiliki hampir "Bebas" daya komputer. Dan revolusi
teknologi terus berkembangan secara kompleksitas. Sebagai contoh, aplikasi
desktop yang membutuhkan kekuatan besar, mikroprosesor berbasis sistem :
•
Pengolahan citra gambar
•
Speech recognition
•
Videoconferencing
•
Multimedia authoring
•
suara dan video penjelasan dari file
•
Pemodelan Simulasi
Sistem Workstation sekarang mendukung rekayasa yang sangat canggih dan
ilmiah. Aplikasi, serta sistem simulasi , dan memiliki kemampuan untuk
mendukung gambar dan aplikasi video. Selain itu, bisnis yang bergantung pada
server yang semakin kuat untuk menangani transaksi dan pemrosesan database dan
untuk mendukung jaringan client / server yang telah menggantikan komputer
mainframe besar pusat tadi.
Apa
yang menarik tentang semua ini dari perspektif organisasi komputer dan
arsitektur bahwa ,di satu sisi , blok bangunan dasar untuk saat ini kemajuan
komputer yang hampir sama dengan yang dari komputer IAS dari lebih 50 tahun
yang lalu , sementara di sisi lain, Teknik kinerja dari materi di tangan telah
menjadi semakin canggih. Pengamatan ini berfungsi sebagai pedoman untuk
presentasi dalam buku ini.
Seperti yang kita ketahui melalui berbagai elemen dan komponen dari
sebuah komputer, ada dua tujuan yang dikejar. Pertama, buku ini menjelaskan
fungsi mendasar dalam setiap daerah di bawah pertimbangan dan kedua, buku ini
mengeksplorasi teknik-teknik yang diperlukan untuk mencapai performa yang maksimal.
Dalam bagian ini, kami menyoroti beberapa faktor pendorong kebutuhan untuk
merancang kinerja.
Kecepatan
mikroprosesor
Apa yang memberi prosesor Intel x86 atau komputer mainframe IBM seperti
daya tanpa henti mengejar kecepatan oleh produsen chip prosesor. evolusi mesin
ini terus saja menjadi banyak diantara hukum yang ada, disebutkan sebelumnya.
jadi Selama undang-undang ini berlaku, produsen chip dapat melepaskan generasi
baru dari chip setiap tiga tahun, dengan empat kali lebih banyak transistor.
Dalam chip memori ini telah ada empat kali lipat kapasitas dynamic random
access memory ( DRAM ), masih merupakan teknologi dasar untuk memori utama
komputer, setiap tiga tahun. Dalam mikroprosesor, penambahan sirkuit baru, dan
meningkatkan kecepatan yang berasal dari pengurangan jarak antara mereka, telah
meningkatkan kinerja empat - lima kali lipat atau setiap tiga tahun atau lebih
sejak Intel meluncurkan keluarga x86 pada tahun 1978 .
Namun kecepatan baku mikroprosesor tidak akan mencapai potensinya kecuali
diumpankan
aliran konstan pekerjaan yang harus dilakukan dalam bentuk instruksi komputer.
apa-apa yang mendapat di jalan itu kelancaran mendapatkan kekuatan prosesor.
Oleh karena itu, sementara produsen chip telah sibuk belajar bagaimana
mengarang chip kepadatan yang lebih besar dan lebih besar, para desainer
prosesor harus datang dengan teknik yang lebih. Diantara teknik ini dibangun ke
prosesor kontemporer adalah sebagai berikut :
•
prediksi Cabang : Prosesor tampak depan dalam kode instruksi diambil dari
memori dan memprediksi mana cabang, atau kelompok instruksi, cenderung untuk
diproses selanjutnya. Jika menebak prosesor yang tepat sebagian besar waktu,
dapat prefetch instruksi yang tepat dan penyangga mereka sehingga prosesor
disimpan. Contoh-contoh yang lebih canggih dari strategi ini bukan hanya
memprediksi cabang namun beberapa cabang depan . Dengan demikian, prediksi
cabang meningkatkan jumlah pekerjaan yang tersedia untuk prosesor untuk
mengeksekusi.
•
Analisis Data flow : Prosesor menganalisa mana instruksi tergantung hasil
masing-masing, atau data, membuat jadwal dioptimalkan instruksi. Bahkan,
instruksi dijadwalkan untuk dieksekusi ketika siap urutan program asli. Hal ini
untuk mencegah penundaan yang tidak perlu .
•
Eksekusi Spekulatif : Menggunakan prediksi cabang dan analisis aliran data,
beberapa prosesor mengeksekusi instruksi spekulatif menjelang penampilan mereka
yang sebenarnya dalam pelaksanaan program, memegang hasil di lokasi sementara.
Hal ini memungkinkan prosesor untuk menjaga mesin pelaksanaannya sesibuk
mungkin dengan mengeksekusi Instruksi yang mungkin diperlukan. Ini dan teknik
canggih lainnya yang dibuat perlu oleh kekuatan semata-mata prosesor. Mereka
memungkinkan untuk mengeksploitasi kecepatan mentah prosesor.
kinerja
Neraca
Sementara daya prosesor telah berlari ke depan dengan kecepatan sangat
tinggi. Hasilnya adalah kebutuhan untuk mencari kinerja Saldo : sebuah
penyesuaian dari organisasi dan arsitektur untuk mengkompensasi ketidak cocokan
antara kemampuan dari berbagai komponen. ini adalah masalah yang diciptakan
oleh ketidaksesuaian tersebut lebih penting dari pada di antarmuka antara
prosesor dan memori utama. Pertimbangkan sejarah digambarkan dalam Gambar 2.10.
Sementara kecepatan prosesor telah berkembang dengan pesat, kecepatan data yang
dapat ditransfer antara memori utama dan prosesor telah tertinggal buruk.
antarmuka antara prosesor dan memori utama adalah jalur yang paling penting di
seluruh komputer karena ia bertanggung jawab untuk membawa aliran konstan instruksi
program dan data antara chip memori dan prosesor. Jika memori atau jalur gagal
untuk mengikuti dengan tuntutan mendesak prosesor, prosesor warung di menunggu
negara, dan waktu proses yang berharga hilang .
Gambar
2.10 Logika dan Memori Kinerja Gap [ BORK03 ]
Ada sejumlah cara bahwa arsitek sistem dapat menyerang masalah ini,
semua yang tercermin dalam desain komputer kontemporer . Pertimbangkan hal
berikut contoh :
•
Meningkatkan jumlah bit yang diambil pada satu waktu dengan membuat DRAM "
Lebih luas " daripada " lebih dalam " dan dengan menggunakan
lebar jalur data bus.
•
Mengubah antarmuka DRAM untuk membuatnya lebih efisien dengan memasukkan cache
atau skema penyangga lainnya pada chip DRAM.
•
Mengurangi frekuensi akses memori dengan memasukkan semakin kompleks dan
efisien struktur cache diantara prosesor dan memori utama. Ini termasuk
penggabungan satu atau lebih cache pada chip prosesor serta pada cache off-chip
dekat chip prosesor.
•
Meningkatkan interkoneksi bandwidth antara prosesor dan memori dengan
menggunakan tinggi kecepatan bus dan dengan menggunakan hirarki bus ke buffer
dan struktur aliran data.
Bidang
lain desain fokus penanganan I / O device. Ketika komputer menjadi lebih cepat
dan lebih mampu, aplikasi yang lebih canggih dikembangkan yang mendukung
penggunaan peripheral dengan I / O intensif tuntutan .
Cache adalah memori yang cepat relatif kecil sela antara memori yang
lebih besar , lebih lambat dan logika yang mengakses memori yang lebih besar.
Cache menyimpan data yang baru diakses, dan dirancang untuk mempercepat
berikutnya akses ke data yang sama. Cache dibahas dalam Bab 4 . Memberikan
beberapa contoh perangkat periferal yang khas digunakan pada komputer pribadi
dan workstation. Perangkat ini membuat tuntutan throughput data yang luar
biasa. Sementara saat ini generasi prosesor dapat menangani data dipompa keluar
oleh perangkat ini, tetap ada masalah mendapatkan bahwa data bergerak antara
prosesor dan perifer. strategi di sini mencakup caching dan buffering skema
ditambah penggunaan tinggi kecepatan interkoneksi bus dan struktur yang lebih
rumit dari bus. Selain itu, penggunaan konfigurasi multi-prosesor dapat
membantu dalam memenuhi I / O tuntutan. Kunci dalam semua ini adalah
keseimbangan. Desainer terus berusaha untuk menyeimbangkan dan pengolahan
komponen prosesor, memori utama, I / O device, dan struktur interkoneksi.
Desain ini harus selalu dipikirkan kembali untuk mengatasi dua faktor terus
berkembang :
•
Tingkat di mana kinerja berubah dalam berbagai bidang teknologi ( prosesor,
bus, memori, peripheral ) sangat berbeda dari satu jenis unsur yang lain .
•
Aplikasi baru dan perangkat periferal baru terus-menerus mengubah sifat
permintaan pada sistem dalam hal profil instruksi yang khas dan data pola akses
.
Dengan
demikian, desain komputer adalah sebuah bentuk seni terus berkembang. Buku ini
mencoba untuk menyajikan dasar-dasar yang bentuk seni tersebut, dan untuk
menyajikan survei keadaan saat ini seni itu.
Perbaikan dalam Organisasi
Chip dan Arsitektur
Sebagai desainer bergulat dengan tantangan kinerja prosesor balancing
dengan memori utama dan komponen komputer lainnya, kebutuhan untuk meningkatkan
prosesor kecepatan tetap. Ada tiga pendekatan untuk mencapai peningkatan
kecepatan prosesor :
•
Meningkatkan kecepatan hardware prosesor. Peningkatan ini fundamental karena
menyusut ukuran gerbang logika pada chip prosesor, sehingga lebih banyak
gerbang dapat dikemas bersama lebih erat dan meningkatkan clock rate. Dengan
gerbang lebih dekat bersama-sama, waktu propagasi untuk sinyal berkurang secara
signifikan, memungkinkan up mempercepat prosesor. Peningkatan clock rate
berarti bahwa operasi individu dieksekusi lebih cepat .
•
Meningkatkan ukuran dan kecepatan cache yang sela antara prosesor dan memori
utama.
Secara
khusus, dengan mendedikasikan sebagian dari prosesor mengelupas sendiri ke
cache, waktu akses cache turun secara signifikan .
•
Lakukan perubahan organisasi dan arsitektur prosesor yang meningkatkan
kecepatan efektif eksekusi instruksi. Biasanya, ini melibatkan menggunakan
paralelisme dalam satu bentuk atau lain .
Secara tradisional, faktor dominan dalam peningkatan kinerja telah
meningkat clock speed tempo dan kepadatan logika. Gambar 2.12 menggambarkan
tren ini untuk Intel chip prosesor. Namun, seperti clock speed dan meningkatkan
kepadatan logika, sejumlah kendala menjadi lebih signifikan [ INTE04b ] :
•
Power: Sebagai kepadatan logika dan kecepatan clock pada chip yang meningkat,
begitu pula kepadatan daya ( Watt/cm2 ). Sulitnya menghamburkan panas yang
dihasilkan
pada
kepadatan tinggi, kecepatan tinggi chip menjadi masalah desain yang serius ( [
GIBB04 ], [ BORK03 ] ) .
•
RC delay: Kecepatan di mana elektron dapat mengalir pada chip antara transistor
dibatasi oleh resistansi dan kapasitansi dari kabel logam yang menghubungkan
mereka; khusus, menunda kenaikan dengan meningkatnya produk RC. sebagai
komponen pada penurunan chip dalam ukuran,
kawat
interkoneksi menjadi lebih tipis, meningkatkan perlawanan. Juga, kabel lebih
dekat bersama-sama, meningkatkan kapasitansi .
•
Memori latency : kecepatan memori tertinggal kecepatan prosesor, seperti yang
dibahas sebelumnya. Dengan demikian, akan ada lebih menekankan pada organisasi
dan arsitektur untuk meningkatkan kinerja. Gambar 2.12 menyoroti perubahan
besar yang telah dilakukan selama bertahun-tahun untuk meningkatkan paralelisme
dan oleh karena itu efisiensi komputasi prosesor. Teknik ini kemudian dibahas
dalam bab dari buku tersebut .
Dimulai
pada akhir 1980-an, dan berlanjut selama sekitar 15 tahun, dua strategi utama
telah digunakan untuk meningkatkan kinerja yang melampaui apa yang dapat dicapai
hanya dengan meningkatkan clock speed. Pertama, telah terjadi peningkatan
kapasitas memori. disana sekarang biasanya dua atau tiga tingkat memori antara
prosesor dan memori utama. Sebagai kepadatan Chip telah meningkat, lebih dari
memori cache telah dimasukkan pada chip, memungkinkan akses cache lebih cepat.
Sebagai contoh, chip Pentium asli dikhususkan sekitar 10 % dari area pada -
chip untuk cache. Yang paling terakhir chip Pentium 4 mencurahkan sekitar
setengah dari daerah chip untuk cache .
Logika eksekusi instruksi dalam prosesor telah menjadi semakin kompleks
untuk memungkinkan eksekusi paralel instruksi dalam prosesor. Dua pendekatan
desain penting telah pipelining dan superscalar. pipa bekerja sebanyak jalur
perakitan di pabrik pemungkin tahapan pelaksanaan instruksi yang berbeda
terjadi pada waktu yang sama sepanjang pipa. Pendekatan superscalar pada
dasarnya memungkinkan beberapa pipa dalam satu prosesor sehingga instruksi yang
tidak tergantung pada satu sama lain dapat dieksekusi secara paralel .
Kedua
pendekatan ini mencapai titik yang semakin berkurang. internal organisasi
prosesor kontemporer sangat kompleks dan mampu untuk memeras banyak paralelisme
keluar dari aliran instruksi. Tampaknya bahwa peningkatan yang signifikan lebih
lanjut dalam arah ini akan relatif sederhana [ GIBB04 ]. Dengan tiga tingkat
cache pada chip prosesor, setiap tingkat menyediakan
Kapasitas yang cukup besar, juga tampaknya bahwa manfaat dari cache
yang mencapai batas.Namun, hanya mengandalkan pada peningkatan clock rate untuk
peningkatan kinerja berjalan ke dalam masalah disipasi daya yang sudah disebut
. Semakin cepat jam menilai, semakin besar jumlah daya yang akan hilang, dan
beberapa fisika dasar batas yang tercapai.
Dengan
semua kesulitan ini dalam pikiran, desainer telah berubah menjadi fundamental
pendekatan
baru untuk meningkatkan kinerja; menempatkan beberapa prosesor pada yang sama
Chip, dengan shared cache besar. Penggunaan beberapa prosesor pada chip
yang sama, juga disebut sebagai beberapa core, atau multicore, memberikan
potensi untuk meningkatkan kinerja tanpa meningkatkan clock rate. Studi
menunjukkan bahwa, di dalam prosesor, maka peningkatan kinerja kira-kira
sebanding dengan akar kuadrat dari peningkatan dalam kompleksitas [ BORK03 ].
Tetapi jika perangkat lunak dapat mendukung penggunaan efektif beberapa
prosesor, maka menggandakan jumlah prosesor hampir dua kali lipat kinerja.
Dengan demikian, strategi adalah dengan menggunakan dua prosesor sederhana pada
chip ketimbang satu lagi prosesor kompleks.
Selain
itu, dengan dua prosesor, cache yang lebih besar dibenarkan. Hal ini penting
karena konsumsi daya logika memori pada sebuah chip jauh lebih kecil
dibandingkan dengan pengolahan logika. Dalam tahun-tahun mendatang, kita dapat
berharap bahwa chip prosesor yang paling baru akan memiliki beberapa prosesor.
2.3 Evolusi Dari Intel X86
Arsitektur
Sepanjang buku ini, kita bergantung pada banyak contoh konkret desain
komputer dan mampu mengimplementasikan untuk menggambarkan konsep dan untuk
menerangi trade-off. Sebagian besar waktu, buku bergantung pada contoh-contoh
dari dua keluarga komputer: x86 Intel dan Arsitektur ARM. Sesaji x86 saat ini
merupakan hasil dari puluhan tahun usaha desain di set komputer instruksi
kompleks (CISCs). X86 menggabungkan prinsip-prinsip desain yang canggih sekali
hanya ditemukan pada mainframe dan superkomputer dan berfungsi sebagai contoh
yang sangat baik dari desain CISC. Sebuah pendekatan alternatif desain prosesor
dalam mengurangi set instruksi komputer (RISC). Arsitektur ARM digunakan dalam
berbagai macam sistem embedded dan merupakan salah satu yang paling kuasa dan
desain terbaik sistem berbasis RISC di pasar.
Dalam bagian ini dan berikutnya, kami memberikan gambaran singkat dari
kedua sistem. Dalam hal pangsa pasar, Intel telah peringkat sebagai salah satu
pembuat jumlah mikro prosesor untuk sistem non-tertanam selama puluhan tahun,
posisi tampaknya tidak mungkin untuk menghasilkan. Evolusi produk mikroprosesor
andalannya berfungsi sebagai indikator yang baik evolusi teknologi komputer
pada umumnya.
Tabel
2.6 menunjukkan bahwa evolusi. Menariknya, sebagai mikroprosesor telah tumbuh
lebih
cepat dan jauh lebih kompleks, Intel telah benar-benar mengambil langkah. Intel
digunakan untuk mengembangkan mikroprosesor satu demi satu, setiap empat tahun.
Tapi Intel berharap untuk tetap saingan di teluk dengan memotong satu atau dua
tahun off ini waktu pengembangan, dan telah melakukannya dengan generasi x86
terbaru. Hal ini berguna untuk daftar beberapa highlights dari evolusi dari
produk Intel baris:
•
8080 : pertama di dunia untuk tujuan umum mikroprosesor. Ini adalah sebuah
mesin 8-bit,
dengan
jalur data 8 - bit ke memori. The 8080 digunakan dalam pribadi pertama
komputer, Altair .
•
8086 : jauh lebih kuat, mesin 16 - bit . Selain jalur data yang lebih luas dan
register yang lebih besar, 8086 memakai cache instruksi, atau antrian, yang
prefetches beberapa instruksi sebelum mereka dieksekusi. Varian ini prosesor,
8088, digunakan dalam komputer pribadi pertama IBM, mengamankan keberhasilan
Intel . 8086 adalah penampilan pertama dari arsitektur x86 .
•
80286 : Ini perpanjangan dari 8086 memungkinkan pengalamatan memori 16 MByte –
bukan hanya 1 MByte .
•
80386 : mesin 32 - bit pertama Intel, dan perbaikan besar-besaran produk.
Dengan Arsitektur 32 - bit, 80386 disaingi kompleksitas dan kekuatan
minicomputer dan mainframe diperkenalkan hanya beberapa tahun sebelumnya. Ini
adalah pertama Prosesor Intel untuk mendukung multitasking , yang berarti dapat
menjalankan beberapa program pada waktu yang sama .
•
80486 : The 80486 memperkenalkan penggunaan yang jauh lebih canggih dan kuat
teknologi cache dan instruksi canggih. 80486 juga ditawarkan math coprocessor
built-in, offloading operasi matematika yang kompleks dari CPU utama .
•
Pentium : Dengan Pentium, Intel memperkenalkan penggunaan teknik superscalar,
yang memungkinkan beberapa instruksi untuk mengeksekusi secara paralel .
•
Pentium Pro : Pentium Pro terus bergerak dalam organisasi superscalar dimulai
dengan Pentium, dengan penggunaan agresif pengubahan nama, cabang prediksi,
analisis aliran data, dan eksekusi spekulatif .
•
Pentium II : The Pentium II dimasukkan Intel MMX teknologi, yang dirancang
khusus untuk mengolah video, audio, dan data grafik secara efisien .
•
Pentium III : Pentium III menggabungkan tambahan instruksi floating-point untuk
mendukung perangkat lunak grafis 3D .
•
Pentium 4: Pentium 4 meliputi tambahan floating-point dan perangkat lainnya
untuk multimedia.
•
Core : Ini adalah pertama Intel x86 mikroprosesor dengan dual core, mengacu
pada pelaksanaan dua prosesor pada satu chip .
•
Core 2 : Core 2 meluas arsitektur untuk 64 bit. Core 2 Quad menyediakan empat
prosesor pada satu chip .
Lebih
dari 30 tahun setelah diperkenalkan pada tahun 1978, arsitektur x86 terus
mendominasi pasar prosesor luar embedded system . Meski organisasi dan
teknologi dari mesin x86 telah berubah secara dramatis selama dekade, set
instruksi arsitektur telah berkembang untuk tetap kompatibel dengan sebelumnya
versi. Dengan demikian, setiap program yang ditulis pada versi lama dari
arsitektur x86 dapat mengeksekusi pada versi yang lebih baru. Semua perubahan
ke set instruksi arsitektur telah terlibat penambahan set instruksi, tanpa
pengurangan laju perubahan. Selain itu kira-kira satu instruksi per bulan
ditambahkan ke arsitektur atas 30 tahun [ANTH08], sehingga sekarang ada lebih
dari 500 petunjuk di set instruksi.
X86
memberikan ilustrasi yang baik dari kemajuan perangkat keras komputer selama 30
tahun terakhir. The 1978 8086 diperkenalkan dengan clock speed 5 MHz dan
memiliki 29.000 transistor. Sebuah quad-core Intel Core 2 diperkenalkan pada
tahun 2008 beroperasi pada 3 GHz, percepatan dari faktor 600, dan memiliki 820
juta transistor, sekitar 28.000 kali sebanyak 8086. Namun Core 2 hanya dalam
paket sedikit lebih besar dari 8086 dan memiliki biaya yang sebanding.
2.4 sistem tertanam dan arm
the
Arsitektur ARM mengacu pada arsitektur prosesor yang telah berkembang
dari Prinsip-prinsip desain RISC dan digunakan dalam embedded system. Bab 13
membahas Prinsip-prinsip desain RISC secara rinci. Pada bagian ini, kami
memberikan gambaran singkat mengenai konsep sistem tertanam,
dan
kemudian melihat evolusi ARM .
Sistem tertanam
Sistem tertanam merujuk pada penggunaan elektronik dan perangkat lunak
dalam produk, sebagai lawan ke komputer tujuan umum, seperti sistem laptop atau
desktop.
Berikut
ini adalah definisi umum yang baik :
Tertanam
sistem; Kombinasi hardware dan software komputer, dan mungkin bagian mekanis
atau lain-lain, yang dirancang untuk melakukan fungsi khusus. Di banyak kasus,
embedded system adalah bagian dari sistem yang lebih besar atau produk, seperti
dalam kasus sistem pengereman anti penguncian dalam mobil.
Dengan
Pentium 4 , Intel beralih dari angka Romawi untuk angka Arab untuk nomor Model
.
Michael
Barr , Sistem Tertanam Daftar Istilah . Perpustakaan Teknis Netrino .
http://www.netrino.com/Publications/
Glossary
/ index.php
Embedded
sistem jauh melebihi sistem komputer tujuan umum, meliputi berbagai aplikasi
(Tabel 2,7 ). Sistem ini telah sangat beragam persyaratan dan kendala, seperti
[ GRIM05 ] berikut :
•
kecil untuk sistem yang besar, menyiratkan kendala biaya yang sangat berbeda,
sehingga berbeda
kebutuhan
untuk optimasi dan penggunaan kembali
•
Santai dengan persyaratan yang sangat ketat dan kombinasi persyaratan kualitas
yang berbeda,
misalnya
, sehubungan dengan keamanan, keandalan, real-time, fleksibilitas, dan
perundang-undangan
•
Pendekatan untuk panjang kali hidup
•
Kondisi berbeda lingkungan dalam hal, misalnya, radiasi, generasi, dan
kelembaban.
•
karakteristik aplikasi yang berbeda-beda sehingga beban statis vs dinamis,
memperlambat kecepatan cepat, menghitung terhadap tugas antarmuka intensif, dan
kombinasi daripadanya.
•
Berbagai model perhitungan mulai dari sistem kejadian diskrit bagi mereka
melibatkan dinamika waktu kontinu ( biasanya disebut sebagai sistem hibrida )
Seringkali,
embedded system yang erat dengan lingkungan mereka. Hal ini dapat menimbulkan
kendala real-time yang dikenakan oleh kebutuhan untuk berinteraksi dengan
lingkungan. Kendala, seperti kecepatan gerak yang diperlukan, dibutuhkan
ketelitian pengukuran, dan waktu yang diperlukan jangka waktu, menentukan waktu
operasi perangkat lunak.
Jika
beberapa kegiatan harus dikelola secara bersamaan, ini memaksakan lebih
kompleks real-time kendala .
Gambar
2.13, berdasarkan [ KOOP96 ], menunjukkan secara umum sistem embedded organisasi.
Selain prosesor dan memori, ada sejumlah elemen yang berbeda dari desktop biasa
atau komputer laptop :
•
Mungkin ada berbagai antarmuka yang memungkinkan sistem untuk mengukur,
memanipulasi, dan sebaliknya berinteraksi dengan lingkungan eksternal .
•
Antarmuka manusia mungkin sesederhana lampu berkedip atau serumit real-time
visi robot .
•
Port diagnostik dapat digunakan untuk mendiagnosa sistem yang sedang
dikendalikan - bukan hanya untuk mendiagnosis komputer .
•
Tujuan khusus bidang diprogram ( FPGA ) , aplikasi khusus ( ASIC ) , atau
bahkan hardware nondigital dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja atau
keamanan .
•
perangkat lunak sering memiliki fungsi tetap dan khusus untuk aplikasi.
ARM Evolusi
ARM adalah keluarga mikroprosesor berbasis RISC dan mikrokontroler yang
dirancang oleh ARM Inc, Cambridge, Inggris. Perusahaan tidak membuat prosesor
melainkan desain mikroprosesor dan multicore arsitektur dan lisensi mereka
untuk produsen. Chip ARM prosesor berkecepatan tinggi yang dikenal untuk ukuran
kecil mereka mati dan kebutuhan daya yang rendah. Mereka banyak digunakan dalam
PDA dan perangkat genggam lainnya, termasuk game dan telepon, serta berbagai
macam produk konsumen . Chip ARM adalah prosesor di iPod populer Apple dan
perangkat iPhone. ARM mungkin yang paling banyak digunakan arsitektur prosesor
tertanam dan memang arsitektur prosesor yang paling banyak digunakan dari
apapun di dunia .
Desain
ARM cocok kebutuhan komersial yang berkembang untuk kinerja tinggi, rendah konsumsi daya, ukuran kecil dan murah
prosesor untuk aplikasi embedded. Namun
perkembangan selanjutnya berada di luar lingkup kemampuan Acorns. Oleh karena itu, sebuah perusahaan baru
diselenggarakan, dengan Acorn, VLSI, dan Apple Computer sebagai mitra pendiri, dikenal sebagai ARM Ltd Acorn RISC Machine
menjadi Advanced RISC Machine. Menawarkan pertama perusahaan baru, perbaikan
pada ARM3 tersebut, ditetapkan ARM6. Selanjutnya, perusahaan telah
memperkenalkan jumlah keluarga yang baru, dengan meningkatkan fungsionalitas
dan kinerja. Tabel 2.8
menunjukkan
beberapa karakteristik dari berbagai keluarga arsitektur ARM. Angka-angka dalam tabel ini hanya panduan perkiraan,
nilai yang sebenarnya sangat bervariasi untuk implementasi yang berbeda. Menurut situs Web ARM arm.com, prosesor ARM
yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan
tiga kategori sistem:
•
Embedded system real-time: Sistem untuk penyimpanan, tubuh otomotif dan
power-train, industri, dan jaringan aplikasi
•
Aplikasi platform: Perangkat yang menjalankan sistem operasi terbuka, termasuk
Linux, Palm OS, Symbian OS, dan Windows CE di nirkabel, konsumen hiburan dan
aplikasi digital imaging
•
Aplikasi Aman: kartu Smart, kartu SIM, dan terminal pembayaran
0 komentar
Post a Comment