The Evolution Of CPU Processing Power Part 4: The 32 Bit Processor - Pipelines and Caches


SERIES LINK — www.youtube.com/playlist?list=PLC7a8fNahjQ8IkiD5f7blIYrro9oeIfJU

The rapid expansion of software from simple text-based tools to massively complex, feature-rich, highly visual products would dominate the mass-market computing world during the 1980s and 90s. And with this push, came a higher demand on processors to both efficiently utilize more memory and grow in computing power, all while keeping costs at consumer accessible levels.

RISE OF 32-BIT

During the mid-1980s, in response to the growing demands of software, the opening moves towards the mainstream adoption of 32-bit processor architecture would begin. While 32-bit architectures have existed in various forms as far back as 1948, particularly in mainframe use, at the desktop level only a few processors had full 32-bit capabilities. Produced in speeds ranging from 12Mhz to 33Mhz, the 68020 had 32 bit internal and external data buses as well as 32-bit address buses. It’s arithmetic logic unit was also now natively 32-bit, allowing for single clock cycle 32-bit operations.

One year later, Intel would introduce its own true 32-bit processor family, the 80386. Not only did it offer a new set of 32-bit registers and a 32-bit internal architecture, but also built-in debugging capabilities as well as a far more powerful memory management unit, that addressed many of the criticisms of the 80286.

This allowed most of the instruction set to target either the newer 32-bit architecture or perform older 16-bit operations. With 32-bit architecture, the potential to directly address and manage roughly 4.2 GB of memory proved to be promising. This new scale of memory addressing capacity would develop into the predominant architecture of software for the next 15 years.

On top of this, protected mode can also be used in conjunction with a paging unit, combining segmentation and paging memory management. The ability of the 386 to disable segmentation by using one large segment effectively allowed it to have a flat memory model in protected mode. This flat memory model, combined with the power of virtual addressing and paging is arguably the most important feature change for the x86 processor family.

PIPLINING

CPUs designed around pipelining can also generally run at higher clock speeds due to the fewer delays from the simpler logic of a pipeline’s stage. The instruction data is usually passed in pipeline registers from one stage to the next, via control logic for each stage.

Data inconsistency that disrupts the flow of a pipeline is referred to as a data hazard. Control hazards are when a conditional branch instruction is still in the process of executing within the pipeline as the incorrect branch path of new instructions are being loaded into the pipeline.

One common technique to handle data hazards is known as pipeline bubbling. Operand forwarding is another employed technique in which data is passed through the pipeline directly before it’s even stored within the general CPU logic. In some processor pipelines, out-of-order execution is use to helps reduce underutilization of the pipeline during data hazard events.

Control hazards are generally managed by attempting to choose the most likely path a conditional branch will take in order to avoid the need to reset the pipeline.

CACHING

In caching a small amount of high-speed static memory, is used to buffer access to a larger amount of lower-speed but less expensive, dynamic memory.

A derived identifier, called a tag, that points to the memory region the block represents, amongst all possible mapped regions it can represent, is also stored within the cache block. While simple to implement, direct mapping creates an issue when two needed memory regions compete for the same mapped cache block.

When an instruction invokes memory access, the cache controller calculates the block set the address will reside in and the tag to look for within that set. If the block is found, and it is marked as valid, then the data requested is read from the cache. This is known as a cache hit and it is the ideal path of memory access due to its speed. If the address cannot be found within the cache then it must be fetched from slower system memory. This is known as a cache miss and it comes with a huge performance penalty as it can potentially stall an instruction cycle while a cache update is performed.

Writing data to a memory location introduces its own complication as the cache must now synchronize any changes made to it with system memory. The simplest policy is known as a write-through cache, where data written to the cache is immediately written to system memory. Another approach known as write-back or copy-back cache, tracks written blocks and only updates system memory when the block is evicted from the cache by replacement.

SUPPORT NEW MIND ON PATREON
www.patreon.com/newmind

SOCIAL MEDIA LINKS
Instagram — www.instagram.com/newmindchannel

РИН-609 Самый редкий терминал темной эпохи советских ЭВМ!


Что может быть лучше терминала для лампового компьютера чем самый настоящий терминал для большой советской ЭВМ? Осматриваем снаружи, и разглядываем внутри векторный терминал РИН-609, производства 1982 года с ферритовой ОЗУ!

Статья на хабре от Сергея Фролова www.leningrad.su/museum/
habr.com/ru/post/406299/

Канал Discoordination Journey
www.youtube.com/channel/UCO4sYM0YYDcgzx_ZQy9RJ0g

На лампы и релюшки:
streamlabs.com/artemkashkanov
www.donationalerts.com/r/radiolok

Подписывайся:
Лайв-канал: youtube.com/c/ArtemKashkanovLive
Канал проекта в Telegram: t.me/brainfuckpc
Репозиторий: github.com/radiolok/brainfuckpc

BrainfuckPC: hackaday.io/project/18599-brainfuck-relay-computer
FluidicPC: hackaday.io/project/45555-fluidicpc
DekatronPC: hackaday.io/project/45538-dekatronpc

Я вконтакте: vk.com/kylibin
Im on twitter: twitter.com/radiolok

Я на хабре:
habr.com/users/radiolok/

Поддержать проект рублем можно по следующим реквизитам
Карта: 5106 2180 3027 9574
Яндекс-Кошелек: 4100140289266
Больше золота — больше безумных железок
Поддержать на патреоне: www.patreon.com/radiolok

РЕМОНТЫ: Xiaomi Redmi 8 (Упал в ванну) | Беспроводные наушники JBL WS801(Вырвали гнездо)


Регистрируйтесь в сервисе и экономьте на покупках:
smarty.sale/r/notebook-31
— Всем привет, дорогие друзья!
Сегодня у меня на повестке дня 2 необычных ремонта: это смартфон Redmi 8, который упал в ванну с водой, после чего перестал реагировать на кнопку включения от слова совсем, а также Беспроводные наушники JBL WS801, в которых ребенок с корнем вы рвал разъем под зарядку!
Здесь я расскажу все нюансы ремонтов, а также их стоимость!)
Приятного просмотра!
— Подпишись на наш канал: www.youtube.com/notebook-31/?sub_confirmation=1
— Узнайте актуальную информацию посетив наш сайт: notebook-31.ru/

ПОДДЕРЖАТЬ АВТОРА:
Карта СБЕРБАНК:
4276-1609-5032-7206
ФИРСОВ В.В.
— Донат с сообщением notebook-31:
www.donationalerts.com/r/notebook31
— НАШИ КОНТАКТЫ или СВЯЗЬ:
INSTAGRAM: www.instagram.com/notebook_31/
Наш сайт: notebook-31.ru/
Группа ВК: vk.com/kompnotebook
— Реклама на канале: firsovlad@gmail.com

Какие наушники купить? Топ 10 беспроводных накладных наушников!


Ну, как-то так… Приятного просмотра!

Ссылки на наушники:
1) Tronsmart ARC — ali.ski/3Qc0Z
Или тут — ali.ski/NyVLU7
2) Blitzwolf HP1 — fas.st/yRg17u
3) BlueDio T6s — - ali.ski/YzxyM
4) Mpow H5 — ali.ski/WG2Zh
5) BlueDio V2 — ali.ski/7z-bqN
6) DodoCool Da151 — www.dodocool.com/p-da151.html
7) Pioneer — fas.st/sjjkhw
8) JVC — slmrt.ru/aOKb
9) Hyper X Cloud Mix — slmrt.ru/amqd
10)Sony WH-1000XM3 — fas.st/OqUWQ
Цены в РФ — slmrt.ru/apbd (Яндекс Маркет)

Все видео с распаковками Этих наушников:
1) Tronsmart Arc — www.youtube.com/watch?v=ABtfMEduGYk

Как подключить Power и Reset от корпуса к материнской плате на примерах


1. Подключение материнской платы ASUS M5A78L-M LX3 к корпусу ATX ACCORD A-80B
2. Подключение материнской платы Gigabyte GA 970a -DS3 к корпусу Termaltake Commander MS-IVN400A1W2N White

САМЫЕ ЛУЧШИЕ ИГРОВЫЕ КЛАВИАТУРЫ


Прежде чем купить клавиатуру, посмотрите наш обзор.
Рейтинг, из 10 лучших игровых компьютерных клавиатур.

В рейтинге участвуют следующие компании производители:

Cooler Master
Corsair
Asus
Razer
SteelSeries
Cherry
Logitech

VK

vk.com/macmedian

Твиттер. (Не знаю зачем, но говорят он нужен.)

twitter.com/macmedian

Канал в телеге

t.me/macmedian

Яндекс Дзен

zen.yandex.ru/id/5dca54b30aae9d3a459a9368

Собираю на ПК для стримов — www.donationalerts.ru/r/macmedian

Есть вопросы, деловое или коммерческое предложение? — vk.com/id11164038

4 ядра 4 гига НЕ игровая видеокарта / Собираем БомжПК #52


Участвуй в распродаже Черная Пятница — letyshops.app.link/SWy6N75yHbb скидки до 70% и кэшбэк до 30%!
Полезное расширение для покупок в интернете — bit.ly/370fNHu
— Второй канал — goo.gl/VfzFJ6
Группа канала ВК — vk.com/murkmurkov
Инста — www.instagram.com/maddy_murk/
— Всем привет дорогие друзья! Сегодня у нас новый видос с бесплатной сборкой бомж ПК для одного из моих зрителей, вернее для его пожилого отца, задача была простая, элементарная сборка старого компьютера для использования его в интернете и социальных сетях, без каких либо игр.
Я подыскал ненужное, но при этом бодрое железо, чтоб было как в рекламе, 4 ядра, 4 гига и «игровая видеокарта» так на свет и получилась сегодняшняя бомж сборочка!
Всем приятного просмотра
— Таймкоды —
0:00 — Приветствие
1:15 — Процессор
1:50 — Материнская плата
2:36 — Оперативная память
3:07 — Видеокарта
4:30 — Блок питания
5:40 — Жесткий диск
6:45 — Корпус
8:25 — Сборка и вид ПК
10:05 — Собранный вид
11:40 — Черная пятница
12:48 — Тесты синтетика
14:05 — Работа компьютера
15:18 — Ютуб fhd, 2K, 4K
16:18 — Работа интернета
17:00 — STALKER
17:37 — CS 1.6
18:10 — Итоги

Как собрать пк? / Как выбрать комплектующие для пк? Пошаговая инструкция


Ссылка на конфигуратор пк — ali.pub/4ou8ag

Сегодня поговорим о насущной проблеме. Далеко не каждый знает, как лучше собрать пк, как выбрать комплектующие для пк и прочее. Я поделюсь своим опытом о том, как собрать игровой пк и как выбрать железо для пк. В частности поговорим о том, как выбрать сокет, как выбрать проц, как выбрать видеокарту, как выбрать материнку и прочее. Надеюсь, что эта пошаговая инструкция сборки пк поможет каждому новичку

#СборкаПК #Компьютер #СобратьПК

7 видов ВПР - кто самый быстрый?


Тестируем на скорость 7 разных способов поиска и подстановки данных (ВПР, ПРОСМОТРХ, ИНДЕКС ПОИСКПОЗ и т.д.)

Скачать пример www.planetaexcel.ru/techniques/25/11129/
Заходите в гости ↓↓↓
Twitter twitter.com/planeta_excel
Facebook www.facebook.com/planetaexcel
Instagram www.instagram.com/planetaexcel/
Мои книги planetaexcel.ru/books/
Моя надстройка PLEX ( 150 новых функций для вашего Excel) planetaexcel.ru/plex/