İçeriğe atla

Uygulamaya Özel Komut Seti İşlemcisi

Uygulamaya özel komut seti işlemcisi (UÖKİ) veya ASIP (Application-Specific Instruction Set Processor), yongada sistem tasarımında kullanılan bir bileşendir. Aynı zamanda bir tasarım yöntemi olarak kullanılır. Bir UÖKİ'nin komut seti, belirli bir uygulamaya fayda sağlayacak şekilde uyarlanmıştır. Çekirdeğin özelleşmesi, genel amaçlı bir CPU'nun esnekliği ve bir ASIC'in performansı arasında denge sağlar.

Bazı ASIP'lerin yapılandırılabilir bir komut seti vardır. Genellikle, bu çekirdekler iki kısma ayrılır: minimum bir ISA'yı (komut kümesi mimarisi) tanımlayan statik mantık birimi ve yeni talimatlar tasarlamak için kullanılabilecek yapılandırılabilir mantık birimi. Yapılandırılabilir mantık, Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi'ne (FPGA) benzer bir şekilde veya çip sentezi sırasında uygulunabilir. ASIP'ler için makine kodu üretmenin iki yolu vardır: yeniden hedeflenebilir kod oluşturucu aracılığıyla ya da yeniden hedeflenebilir bir derleyici oluşturucu aracılığıyla. Yeniden hedeflenebilir kod oluşturucu, nesne kodunu oluştururken uygulama kodunu, ISA'yı ve mimari şablonunu kullanır. Yeniden hedeflenebilir derleyici oluşturucu, derleyiciyi oluşturmak için yalnızca ISA ve Mimari Şablonunu temel alır. Uygulama kodu daha sonra derleyici tarafından nesne kodunu oluşturmak için kullanılacaktır.[1]

ASIP'ler, ana bant sinyal işleme[2] veya video kodlama için donanım hızlandırıcılarına bir alternatif olarak kullanılabilir.[3] Bu uygulamalar için var olan donanım hızlandırıcıları esneklik açısından iyi değildir. ASIP'lerin yeniden hedeflenebilir derleyicileri, tasarımcının programı güncellemesine ve veri yolunu yeniden kullanmasına yardımcı olur. Tipik olarak, bir işlemciyi sıfırdan tasarlamak çok karmaşık olabileceğinden, ASIP tasarımı genelde araç akışına bağlıdır. İşlemciyi yüksek seviyeli bir dil kullanarak tanımlamak ve ardından ASIP'in yazılım araç setini otomatik olarak oluşturmaktır bir yaklaşım olarak değerlendirilebilir.[4] ASIP'leri yüksek seviyeli bir dilden tasarlamak için bazı ticari araçlar vardır, örneğin Synopsys'in ASIP Designer veya Codasip'in Studio araçları. TTA tabanlı ortak tasarım ortamı (TCE) adında açık kaynak kodlu bir araç da vardır.

Örnekler

RISC-V Komut Seti Mimarisi (ISA), uygulamaya özel ek komutlarla genişletilebilen minimum temel komut setleri sağlar.[5] Temel komut setleri, yazmaçlar üzerinde basitleştirilmiş kontrol akışı, bellek ve aritmetik işlemlerini yapmayı sağlar. RISC-V'in modüler tasarımı, temel talimatların tam sayılarda çarpma/bölme (M), tek duyarlıklı kayan nokta (F) veya bit işleme (B) gibi standart uygulamaya özel işlemler için genişletilmesine olanak tanır. Standart olmayan talimat uzantıları için, ISA'nın kodlama alanı üç bölüme ayrılmıştır: standart, ayrılmış ve özel. Özel kodlama alanı, alana özgü uzantılar için kullanılır.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "ASIP design methodologies: survey and issues". VLSI Design 2001. Fourteenth International Conference on VLSI Design. Bangalore, India: IEEE Comput. Soc: 76-81. 2001. doi:10.1109/ICVD.2001.902643. ISBN 978-0-7695-0831-3. 7 Ekim 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Ekim 2022.  Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (yardım); Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)
  2. ^ Shahabuddin, Shahriar et al., "Design of a transport triggered vector processor for turbo decoding", Springer Journal of Analog Integrated Circuits and Signal Processing, March 2014.
  3. ^ Hautala, Ilkka, et al. "Programmable Low-Power Multicore Coprocessor Architecture for HEVC/H.265 In-Loop Filtering" in IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, November 2014
  4. ^ Masarík, UML in design of ASIP, IFAC Proceedings Volumes 39(17):209-214, September 2006
  5. ^ The RISC-V Instruction Set Manual. Volume 1: User-Level ISA, Version 2.0. 6 Mayıs 2014. OCLC 913589579.  Yazar |ad1= eksik |soyadı1= (yardım)

Kaynak

Dış bağlantılar

Şablon:CPU technologies

İlgili Araştırma Makaleleri

Komut kümesi mimarisi, CPU'nun yazılım tarafından nasıl kontrol edileceğini tanımlayan bilgisayar soyut modelinin bir parçasıdır. ISA, işlemcinin ne yapabileceğini ve bunu nasıl yapacağını belirterek donanım ve yazılım arasında bir arayüz gibi davranır.

MIPS, Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages, MIPS teknolojileri adlı firma tarafından 1985 yılında geliştirilmiş indirgenmiş komut kümesi türü bir mikroişlemci mimarisidir.

<span class="mw-page-title-main">Derleyici</span> kaynak kodunu bilgisayarın işleyebileceği koda dönüştüren program

Derleyici, kaynak kodu makine koduna dönüştüren yazılımdır. Bir programlama dilinin derleyicisi, o programlama dili kullanılarak yazılmış olan kodu hedef işlemci mimarisine göre uygun şekilde makine koduna derler ve genellikle çıktı olarak yürütülebilir dosyanın oluşturulmasını sağlar. Bu eyleme derleme denir. Bir başka ifadeyle derleyici, bir tür yazı işleyicidir; girdi olarak yazı alır ve çıktı olarak yazı verir.

<span class="mw-page-title-main">Mikrodenetleyici</span>

Mikrodenetleyici bir VLSI entegre devre çipinde küçük bir bilgisayar'dır. Mikrodenetleyici, bellek ve programlanabilir giriş/çıkış çevre birimleri ile birlikte bir veya daha fazla CPU kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Merkezî işlem birimi</span> bir bilgisayar programının talimatlarını, talimatlar tarafından belirtilen temel aritmetik, mantıksal, kontrol ve giriş/çıkış (G/Ç) işlemlerini gerçekleştirerek yürüten ve diğer bileşenleri koordine eden bir bilgisayar içindeki elektro

Merkezî işlem birimi, dijital bilgisayarların veri işleyen ve yazılım komutlarını gerçekleştiren bölümüdür. Çalıştırılmakta olan yazılımın içinde bulunan komutları işler. Mikroişlemciler ise tek bir yonga içine yerleştirilmiş bir merkezî işlem birimidir. 1970'lerin ortasından itibaren gelişen mikroişlemciler ve bunların kullanımı, günümüzde MİB teriminin genel olarak mikroişlemciler yerine de kullanılması sonucunu doğurmuştur.

İndirgenmiş Buyruk Küme Bilgisayar, işlemci tasarım alanında 1980'li yıllarda önerilen ve giderek CISC'in yerini alan bir buyruk kümesi mimarisidir.

ARM mimarisi RISC tabanlı bir işlemci mimarisidir. Genel itibarıyla düşük güç tüketimi, diğer RISC tabanlı işlemcilere göre yüksek performanslı oluşu ve x86-x64 işlemcilere göre daha hesaplı olmasından dolayı gömülü sistemlerde, taşınabilir aygıtlarda kullanılan yongasetlerinin dizaynında tercih edilir. 32 ve 64 bit modelleri bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Intel 8086</span> Intel tarafından geliştirilmiş bir mikroişlemci yongasıdır

8086 Intel tarafından geliştirilmiş, x86 mimarisi 'nin gelişmesine yol açan 16-bit mimarisinde bir mikroişlemci yongasıdır. Intel tarafından 8086 tasarımının geliştirmesine 1976 yılı baharında başlanmış ve 1978 yılı yaz aylarında ilk çip piyasaya sürülmüştür. 1979 yılında piyasaya sürülen Intel 8088, daha ucuz ve az sayıda çevre birimi kullanımına olanak veren, ayrıca IBM PC tasarımında kullanılan 8254 CTC, 8255 PIO ve 8259 PIC gibi 8080-ailesi çevre birimleri ile uyumlu olacak şekilde 8-bitlik bir data bus eklenerek hafifçe modifiye edilmiş bir versiyondur. İlave olarak daha basit ve ucuz PCB tasarımı gerektirmekte ve daha az sayıda DRAM çipine gereksinim duymaktadır. Intel 8088 orijinal IBM PC tasarımında kullanılan işlemci olması özelliğiyle de kayda değerdir.

<span class="mw-page-title-main">Pentium</span>

Pentium, Intel’den beşinci nesil x86 mimarisi bir mikroişlemcisidir. 486 serisinin ardılıydı ve ilk olarak 22 Mart 1993 tarihinde duyurulmuştu.

<span class="mw-page-title-main">PowerPC</span>

PowerPC, AIM olarak bilinen Apple-IBM-Motorola ittifakının 1991'de geliştirdiği bir RISC mikroişlemcisidir. Genel olarak kişisel bilgisayarlar içindir. PowerPC merkezi işlem birimleri (CPU) gömülü (embedded) ve yüksek performans işlemcileri olduğu için popüler olmuştur. PowerPC 1990'da AIM' in ve PReP'in temel taşı oldu, fakat mimari Apple'ın Macintosh'unun 1994–2006 modellerinde daha başarılı bulundu.

<span class="mw-page-title-main">Mikroişlemci</span> ana işlem biriminin fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tümdevrede birleştiren programlanabilir sayısal elektronik bileşen

Mikroişlemci, işlemci olarak da bilinen, merkezî işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken tüm devrede (IC) birleştiren programlanabilir bir sayısal elektronik bileşendir.

<span class="mw-page-title-main">Assembly</span> uygulanan işlemlerle programlama dilinin birbirine çok yakın olduğu düşük seviye programlama dilleri

Assembly dili, bir işlemcinin komut kümesi üzerine tanımlanmış alt seviye bir dildir. Assembly dili kolay hatırlanabilir semboller tanımlar ve böylece işlemcinin makina koduna karşılık gelen sayı dizilerinin bilinmesine gerek kalmaz. Assembly dili, platformdan bağımsız yüksek seviyeli programlama dillerinin aksine, işlemci mimarisine bağımlıdır. Tipik uygulamaları; cihaz sürücüleri, alt seviyeli dahili (embedded) ve gerçek zamanlı sistemlerdir. Bır assembly programı assembler kullanılarak makine koduna çevrilir.

Boru hattı yöntemi bilgisayar mimarisi ve diğer sayısal ürünlerin tasarımında başarımı artırmak için uygulanan bir yöntemdir. Komutları, boru hattı yöntemi ile işleyip daha kısa süre içinde bitmesini sağlar. Asıl amacı saat sıklığını artırarak başarımı artırmaktır. Farklı kaynakları aynı anda, farklı işler tarafından kullanarak çalışır.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar mimarisi</span>

Bilgisayar mimarisi, en küçüğe ve en başarılıya ulaşmayı hedeflerken aynı zamanda maliyeti de göz önünde bulundurduğu için sanat ve bilimin ortak buluştuğu nokta olarak da tanımlanır. Bilgisayar Mimarisi, bilgisayar parçalarının iç yapıları ve aralarındaki haberleşme bağlantıları ile ilgilidir.

PTLsim, x86 işlemcilerinin iç yapısını taklit eden bir benzetimliktir. Intel x86 programlarının gerçek bir işlemcide nasıl çalışacağını denemek ve mikroişlemcinin iç yapısında yapılan değişikliklerin ne tür etkiler yaratacağını gözlemek amacıyla kullanılır.

Çok uzun buyruk kelimesi, buyruk düzeyindeki paralelliğin avantajından yararlanmak için geliştirilmiş bir işlemci tasarımıdır. Her buyruğu arka arkaya çalıştıran işlemciler, işlemci kaynaklarını verimsiz bir şekilde kullanabilmekte ve bu durum da başarımın düşmesine neden olmaktadır. Başarım, sıralı çalışan buyrukların çalıştırılma basamaklarında farklı aşamalarda olmasıyla veya aynı anda birden fazla buyruğun birbirinden bağımsız olarak çalıştırılmasıyla arttırılabilir. Bu yöntemlerin daha da iyileştirilmesi, buyrukların programdaki sırasından farklı bir sırada çalıştırılması ile sağlanabilir; bu yönteme de Sırasız yürütüm denir.

<span class="mw-page-title-main">Gömülü sistem</span> Belli bir fonksiyonu yapmaya yönelik bilgisayar sistemi

Gömülü sistem, bilgisayarın kendisini kontrol eden cihaz tarafından içerildiği özel amaçlı bir sistemdir. Genel maksatlı, örneğin kişisel bilgisayar gibi bir bilgisayardan farklı olarak, gömülü bir sistem kendisi için önceden özel olarak tanımlanmış görevleri yerine getirir. Sistem belirli bir amaca yönelik olduğu için tasarım mühendisleri ürünün boyutunu ve maliyetini azaltarak sistemi uygunlaştırabilirler. Gömülü sistemler genellikle büyük miktarlarda üretildiği için maliyetin düşürülmesinden elde edilecek kazanç, milyonlarca ürünün katları olarak elde edilebilir.

cmd.exe Windows komut satırı uygulaması

cmd.exe, Microsoft Windows, Windows NT, Windows CE, OS/2, EComStation ve ReactOS'un varsayılan Komut satırı uygulamasıdır. Uygulama çeşitli işletim sistemlerinde farklılık gösterebilir ancak kullanımı ve komutları hemen hemen aynıdır.

<span class="mw-page-title-main">Motorola 68000</span>

Motorola 68000, 16/32 bitlik CISC mikroişlemcisidir ve 1979'da Motorola Semiconductor Ürünleri Bölümü tarafından üretilmiştir

Alpha 21464, Digital Equipment Corporation ve daha sonra Digital'i satın aldıktan sonra Compaq tarafından geliştirilen Alpha komut seti mimarisini (ISA) uygulayan tamamlanmamış bir mikroişlemcidir. Mikroişlemci EV8 olarak da biliniyordu. 2004 yılında piyasaya sürülmesi planlanan bu mikroişlemci, 25 Haziran 2001 tarihinde Compaq'ın Alpha'nın 2004 yılına kadar Itanium lehine aşamalı olarak kaldırılacağını duyurmasıyla iptal edildi. İptal edildiğinde, Alpha 21464 geliştirmenin geç bir aşamasındaydı ancak banttan çıkarılmamıştı.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.