Beispiel heutiger Mikrocontoller und Mikroprozessoren

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Beispiel heutiger Mikrocontoller und Mikroprozessoren

Mikroprozessoren Mikrocontroller

Architektur Typ Ursprüngliche Spezifikation durch

Beispiel weiterer Hersteller x86 (beinhaltet

Pentium und co.)

CISC Intel AMD

PowerPC RISC Motorola, IBM, Apple

Sun SPARC RISC Sun Fujitsu, Texas Instruments

MIPS RISC MIPS

Technologies Hitachi SuperH RISC Hitachi

ARM RISC ARM Limited

68k CISC Motorola

TMS320 Texas

Instruments

Architektur Herteller MCS‐51 Intel

H8 Renesas

Technologies

Z8 Zilog

PIC Microchip

Technology 68HC08 Freescale

(ehemals Motorola)

AVR Atmel

MSP430 Texas

Instruments

Embedded

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Trends

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Moore‘s Law

Bildquelle: en.wikipedia.org/wiki/Moores_law

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Single‐Prozessor‐Performance

Move to multi-processor

Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy. “Computer Architecture”.5th Edition, 2012

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Die Power‐Wall

Leistungsverlust P in Abhängigkeit von Spannung U und Taktfrequenz f:

Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy, „Computer Organization and Design“, Fourth Edition, 2012

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Alte Verkaufszahlen: Prozessoren

Anzahl verkaufter Prozessoren (embedded, ≥ 32 bit) bzw. Systeme (desktop, server)

Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy. “Computer Organization And Design”.3rd Edition

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Alte Verkaufszahlen: ISAs

ca. 80% davon für Mobiltelefone

Anzahl verkaufter Prozessoren (≥ 32 bit)

Bildquelle: David A. Patterson und John L. Hennessy. “Computer Organization And Design”.3rd Edition

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Zusammenfassung und Literatur

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Zusammenfassung

• Computer‐Architektur beinhaltet

– Instruction‐Set‐Architektur

– Rechnerorganisation/Mikroarchitektur – Hardware

• ISA als Schnittstelle zwischen Hard‐ und Software

• Performance ist abhängig vom Produkt der Einzelfaktoren:

– Instruction‐Count – CPI

– Clock‐Cycles

• Leistungsverbrauch ist heute ein wesentlicher limitierender Faktor

• Ausblick: wesentliche Performanceverbesserungen durch

– Parallelität

– Caching

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Literatur

[PattersonHennessy2012] David A. Patterson und John L. Hennessy,

„Computer Organization and Design“, Fourth Edition, 2012

1.1 Introduction

1.2 Below Your Program 1.3 Under the Covers 1.4 Performance

1.5 The Power Wall

1.7 Real Stuff: Manufacturing and Benchmarking the AMD Opteron X4 1.8 Fallacies and Pitfalls

1.9 Concluding Remarks

[HennessyPatterson2012] John L. Hennessy und David A. Patterson,

„Computer Architecture“, Fifth Edition, 2012

1.1 Introduction

1.2 Classes of Computers

[Tanenbaum2006] Andrew S Tanenbaum, „Structured Computer Organization“, Fifth Edition, 2006

1.1.2 Contemporary Multilevel Machines

1.2 Milestones in Computer Architecture