Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( декабрь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Состояние ожидания - это задержка, испытываемая процессором компьютера при доступе к внешней памяти или другому устройству, которое медленно реагирует.
Компьютерные микропроцессоры обычно работают намного быстрее, чем другие подсистемы компьютера, которые хранят данные, которые ЦП считывает и записывает. Даже память, самая быстрая из них, не может передавать данные так быстро, как процессор мог бы их обработать. В примере 2011 года типичные процессоры для ПК, такие как Intel Core 2 и AMD Athlon 64 X2, работают с тактовой частотой в несколько ГГц , что означает, что один тактовый цикл составляет менее 1 наносекунды (обычно от 0,3 нс до 0,5 нс на современном настольном ПК). CPU), а основная память имеет задержку около 15–30 нс. Некоторые кэши ЦП второго уровня работают медленнее, чем ядро процессора.
Когда процессору требуется доступ к внешней памяти, он начинает размещать адрес запрошенной информации на адресной шине . Затем он должен дождаться ответа, который может вернуться через десятки, если не сотни циклов. Каждый из циклов, затраченных на ожидание, называется состоянием ожидания.
Состояния ожидания - это пустая трата производительности процессора. Современные конструкции пытаются устранить или скрыть их , используя различные методы: кэшей процессора , инструкции трубопроводов , инструкции предвыборки , предсказания ветвлений , одновременной многопоточности и других. Ни один метод не может быть успешным на 100%, но вместе они могут значительно уменьшить проблему.
Сохранение энергии [ править ]
Состояния ожидания можно использовать для снижения энергопотребления процессора, позволяя тактовым частотам основного процессора либо замедляться, либо временно приостанавливаться во время состояния ожидания, если у ЦП нет другой работы. Вместо того, чтобы бесполезно крутиться в замкнутом цикле в ожидании данных, периодическое снижение тактовой частоты таким образом помогает поддерживать охлаждение ядра процессора и продлевать срок службы батареи в портативных вычислительных устройствах.
Альтернативное значение на мэйнфреймах IBM [ править ]
В мэйнфреймах IBM термин состояние ожидания используется в другом значении. Состояние ожидания относится к остановке ЦП, возможно, из-за серьезной ошибки (например, неисправимой ошибки во время IPL операционной системы ). Состояние ожидания указывается битом 14 PSW , установленным в 1, а другие биты PSW предоставляют код состояния ожидания, указывающий причину ожидания. В режиме z / Architecture код состояния ожидания находится в битах 116–127. [1]
См. Также [ править ]
- Пузырь (вычисления)
- Согласованность кэша § Протоколы согласованности
- Модель согласованности
- Кеш промах
- Многопоточность (компьютерная архитектура)
Ссылки [ править ]
- ^ «Центр знаний IBM» . www.ibm.com . Проверено 14 апреля 2017 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )