Splinting- dişlərin itirilməsi (çıxarılması) ehtimalını azaldan periodontal xəstəliklərin müalicə üsullarından biri.

Splinting üçün əsas göstərici ortopedik praktikada - patoloji diş hərəkətliliyinin olması. Xroniki periodontit zamanı müalicədən sonra periodontal toxumalarda təkrar iltihabın qarşısını almaq üçün də splinting arzuolunandır.

Təkərlər çıxarıla bilən və çıxarılmayan ola bilər.
Çıxarılan təkərlər bəzi dişlər olmadıqda belə quraşdırıla bilər, ağız boşluğunun gigiyenası, terapiya və lazım olduqda cərrahi müalicə üçün yaxşı şərait yaradın.

Fəzilətlərə sabit təkərlərçıxarıla bilən protezlərlə təmin edilməyən hər hansı bir məruz qalma istiqamətində periodontal yüklənmənin qarşısının alınması daxildir. Splint növünün seçimi bir çox parametrlərdən asılıdır və xəstəliyin patogenezi, eləcə də splintləmənin biomexaniki prinsipləri haqqında məlumat olmadan müalicənin effektivliyi minimal olacaqdır.

İstənilən növ splinting strukturlarının istifadəsi üçün göstərişlərə aşağıdakılar daxildir:

Bu parametrləri təhlil etmək üçün rentgen məlumatlarından və digər əlavə tədqiqat metodlarından istifadə olunur. Periodontal xəstəliyin ilkin mərhələsində və toxumaların açıq lezyonları (degenerasiyası) olmadıqda, splintingdən imtina etmək olar.

Splintingin müsbət təsirlərinə aşağıdakı məqamları ehtiva edir:

1. Splint dişlərin hərəkətliliyini azaldır. Şintin sərtliyi dişlərin boşalmasının qarşısını alır, yəni dişlərin vibrasiyasının amplitudasının daha da artması və onların itməsi ehtimalını azaldır. Bunlar. dişlər yalnız splintin imkan verdiyi qədər hərəkət edə bilər.
2. Splintin effektivliyi dişlərin sayından asılıdır. Dişlər nə qədər çox olarsa, splintin təsiri də o qədər çox olar.
3. Splinting dişlər üzərindəki yükü yenidən bölüşdürür. Çeynəmə zamanı əsas yük sağlam dişlərə düşəcək. Boş dişlər daha az təsirlənəcək, bu da müalicəyə əlavə təsir göstərir. Şintingə nə qədər sağlam dişlər daxil edilərsə, mobil dişlərin boşaldılması da bir o qədər nəzərə çarpacaqdır. Odur ki, ağızda olan dişlərin çoxu hərəkətlidirsə, o zaman splintin performansı azalır.
4. Ön dişlərin (kəsici dişlər və köpək dişləri) splintlənməsi ən yaxşı nəticəni verir və ən yaxşı şinlər ən çox dişi birləşdirənlər olacaqdır. Buna görə də, ideal olaraq, şin bütün dişləri əhatə etməlidir. İzahat olduqca sadədir - sabitlik baxımından, xətti olandan daha yaxşı olacaq tağlı quruluşdur.
5. Xətti quruluşun daha aşağı sabitliyinə görə, hərəkətli molarların şinlənməsi hər iki tərəfdən simmetrik olaraq həyata keçirilir, onları bu iki demək olar ki, xətti cərgəni birləşdirən körpü ilə birləşdirir. Bu dizayn splinting təsirini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Xəstəliyin xüsusiyyətlərindən asılı olaraq digər mümkün splinting variantları nəzərdən keçirilir.

Daimi təkərlər bütün xəstələr üçün quraşdırılmır. Xəstəliyin klinik mənzərəsi, ağız gigiyenasının vəziyyəti, diş çöküntülərinin olması, diş ətinin qanaxması, periodontal ciblərin şiddəti, dişlərin hərəkətliliyinin şiddəti, onların yerdəyişmə xarakteri və s. nəzərə alınır.

Daimi splinting strukturlarının istifadəsi üçün mütləq göstəriciyə diş kökünün uzunluğunun ¼-dən çox olmayan alveolyar prosesin atrofiyası olan açıq diş hərəkətliliyi daxildir. Daha aydın dəyişikliklərlə, ilkin olaraq ağız boşluğunda iltihablı dəyişikliklərin ilkin müalicəsi aparılır.

Bu və ya digər növ şinlərin quraşdırılması asılıdır çənənin alveolyar proseslərinin atrofiyasının şiddətindən, dişlərin hərəkətlilik dərəcəsi, onların yeri və s. Beləliklə, hündürlüyün 1/3 hissəsinə qədər sümük proseslərinin açıq şəkildə hərəkətliliyi və atrofiyası ilə sabit protezlər tövsiyə olunur, daha ağır hallarda çıxarıla bilən və sabit protezlərdən istifadə etmək mümkündür.

Splinting ehtiyacını təyin edərkən ağız boşluğunun sanitariyası böyük əhəmiyyət kəsb edir: diş müalicəsi, iltihablı dəyişikliklərin müalicəsi, diş daşının çıxarılması və hətta ciddi göstərişlər olduqda bəzi dişlərin çıxarılması. Bütün bunlar uğurlu splinting müalicəsi üçün maksimum şans verir.

Ortopedik stomatologiyada sabit şinlər

Ortopedik stomatologiyada şinlər dişlərin patoloji hərəkətliliyinin aşkar edildiyi periodontal xəstəliklərin müalicəsində istifadə olunur. Tibbdə hər hansı digər müalicə kimi, splintin effektivliyi xəstəliyin mərhələsindən və buna görə də müalicənin başlama vaxtından asılıdır. Şinlər dişlərə olan yükü azaldır, bu da periodontun iltihabını azaldır, sağalmanı və xəstənin ümumi rifahını yaxşılaşdırır.

Təkərlər aşağıdakı xüsusiyyətlərə malik olmalıdır:

Sabit təkərlərə aşağıdakı növlər daxildir:

Üzük təkər.
Bu, dişlərə taxılaraq onların möhkəm bərkidilməsini təmin edən lehimli metal üzüklər dəstidir. Dizaynda istehsal üçün texnika və materialların fərdi xüsusiyyətləri ola bilər. Müalicənin keyfiyyəti uyğunluğun düzgünlüyündən asılıdır. Buna görə də, şin istehsalı bir neçə mərhələdən keçir: təəssürat almaq, gips modelinin hazırlanması, şin hazırlanması və şinlərin etibarlı bərkidilməsi üçün diş ətinin işlənməsinin miqdarının müəyyən edilməsi.

Yarım halqalı təkər.
Yarımdairəvi şinlər həlqəvari şinlərdən dişlərin xarici tərəfində tam halqanın olmaması ilə fərqlənir. Bu, həlqəvi təkərin yaradılmasına bənzər texnologiyanı müşahidə edərkən dizaynın daha böyük estetikasına nail olmağa imkan verir.

Qapaq təkəri.
Bir-birinə lehimlənmiş, dişlərə qoyulmuş, kəsici kənarını və içərisini (dil tərəfdən) əhatə edən bir sıra qapaqlardır. Qapaqlar tökmə və ya fərdi möhürlənmiş taclardan hazırlana bilər, sonra birlikdə lehimlənir. Metod, bütün strukturun bağlandığı tam tacların olması halında xüsusilə yaxşıdır.

Inlay təkər.
Metod əvvəlkinə bənzəyir, fərqi ilə layner-qapağın dişin yuxarı hissəsindəki girintiyə quraşdırılmış çıxıntı var ki, bu da onun fiksasiyasını və bütövlükdə bütün şin strukturunu artırır. Əvvəlki vəziyyətdə olduğu kimi, şin struktura maksimum sabitlik vermək üçün tam taclara yapışdırılır.

Tac və yarı tac şinti.
Diş ətləri yaxşı vəziyyətdə olduqda tam taclı şin istifadə olunur, çünki. onun tacla zədələnmə riski böyükdür. Adətən, maksimum estetik təsir göstərən metal keramika tacları istifadə olunur. Çənənin alveolyar proseslərinin atrofiyası olduqda, diş ətinə bir az çatmayan və periodontal cibin müalicəsinə imkan verən ekvatorial taclar qoyulur. Yarım tac şinti bir parça tökmə quruluşdur və ya birlikdə lehimlənmiş yarım taclardır (yalnız dişin daxili hissəsindəki taclar). Belə taclar maksimum estetik təsirə malikdir. Amma avtobus virtuoz bacarıq tələb edir, çünki. belə bir təkər hazırlamaq və bağlamaq olduqca çətindir. Yarım tacın dişdən qopma ehtimalını azaltmaq üçün tacı dişə "dırnaqlayan" sancaqlardan istifadə etmək tövsiyə olunur.

Diş arası (diş arası) şin.
Metod üzrə splintin müasir versiyası, iki bitişik dişin bitişik dişləri qarşılıqlı gücləndirən xüsusi implantasiya edilə bilən əlavələrlə birləşdirilməsidir. Müxtəlif materiallardan istifadə edilə bilər, lakin son vaxtlar fotopolimerlərə, şüşə ionomer sementə və kompozit materiallara üstünlük verilir.

Tire Treiman, Weigel, Struntz, Mamlok, Kogan, Brun və başqaları.Bu “nominal” təkərlərin bəziləri artıq öz aktuallığını itirmiş, bəziləri yenilənmişdir.

Sabit protez şinlərişinlərin xüsusi növüdür. Onlar iki problemin həllini birləşdirir: periodontal xəstəliklərin müalicəsi və itkin dişlərin protezləşdirilməsi. Eyni zamanda, şin körpü quruluşuna malikdir, burada əsas çeynəmə yükü itkin dişin yerindəki protezin özünə deyil, bitişik dişlərin dəstəkləyici sahələrinə düşür. Beləliklə, çıxarılmayan strukturlarla splinting üçün kifayət qədər çox variant var ki, bu da həkimə xəstəliyin xüsusiyyətlərindən, müəyyən bir xəstənin vəziyyətindən və bir çox digər parametrlərdən asılı olaraq bir texnika seçməyə imkan verir.

Ortopedik stomatologiyada çıxarıla bilən şinlər

Çıxarıla bilən konstruksiyalarla splinting həm inteqral dentisiya mövcud olduqda, həm də bəzi dişlər olmadıqda istifadə edilə bilər. Çıxarılan şinlər adətən bütün istiqamətlərdə dişlərin hərəkətliliyini azaltmır, lakin müsbət cəhətlər arasında dişlərin üyüdülməsinə və ya digər emalına ehtiyacın olmaması, ağız boşluğunun gigiyenası üçün yaxşı şəraitin yaradılması, həmçinin müalicə daxildir.

Diş ətinin qorunması ilə aşağıdakılar istifadə olunur təkər növləri:

Tire Elbrecht.
Çərçivə ərintisi elastikdir, lakin kifayət qədər güclüdür. Bu, şaquli istisna olmaqla, bütün istiqamətlərdə dişlərin hərəkətliliyinə qarşı qorunma təmin edir, yəni. çeynəmə yükü zamanı qoruma təmin etmir. Buna görə belə bir şin periodontal xəstəliyin ilkin mərhələlərində, orta çeynəmə yükü xəstəliyin irəliləməsinə səbəb olmadıqda istifadə olunur. Bundan əlavə, Elbrecht şinası 1-ci dərəcəli diş hərəkətliliyi (minimal hərəkətlilik) olduqda istifadə olunur. Splintin yuxarı (dişin yuxarı hissəsinə yaxın), orta və ya aşağı (bazal) yeri ola bilər və şin də geniş ola bilər. Bərkitmə növü və təkərin eni konkret vəziyyətdən asılıdır və buna görə də hər bir xəstə üçün həkim tərəfindən fərdi olaraq seçilir. Dizaynı dəyişdirmək üçün süni dişlərin görünüşünü nəzərə almaq mümkündür.

T-şəkilli qısqaclarla təkər Elbrechtön dişlər bölgəsində.
Bu dizayn diş qövsünün əlavə fiksasiyasına imkan verir. Bununla belə, bu dizayn yalnız minimal diş hərəkətliliyi və aydın periodontal iltihabın olmaması ilə uyğun gəlir, çünki belə bir dizayn aydın iltihablı dəyişikliklərin mövcudluğunda periodontiuma əlavə travmaya səbəb ola bilər.
Kalıplanmış ağız qoruyucusu ilə çıxarıla bilən şin.
Bu, kəsici dişlərin və köpək dişlərinin şaquli (çeynəmə) istiqamətində hərəkətliliyini azaldan Elbrecht şininin modifikasiyasıdır. Mühafizə ön dişlərin bölgəsində çeynəmə yükünü azaldan xüsusi qapaqların olması ilə təmin edilir.

Dairəvi təkər.
Normal və ya pəncə kimi proseslərlə ola bilər. Bu, ifadə olunmayan diş hərəkətliliyi üçün istifadə olunur, tk. dişlərin öz oxundan əhəmiyyətli dərəcədə sapması protezi taxmağa və ya çıxarmağa çalışarkən çətinliklərə səbəb olur. Dişlərin öz oxundan əhəmiyyətli dərəcədə sapması ilə, yıxılan strukturların istifadəsi tövsiyə olunur.
Bəzi dişlər olmadıqda çıxarıla bilən protezlərdən də istifadə edilə bilər.

Diş itkisinin periodontal xəstəliyə səbəb ola biləcəyini nəzərə alsaq, iki problemi həll etmək lazım gəlir: itirilmiş dişin dəyişdirilməsi və periodontal xəstəliyin qarşısının alınması vasitəsi kimi splintinqdən istifadə. Hər bir xəstə xəstəliyin öz xüsusiyyətlərinə sahib olacaq, buna görə də şinin dizayn xüsusiyyətləri ciddi şəkildə fərdi olacaqdır. Çox vaxt periodontal xəstəliyin və ya digər patologiyanın inkişafının qarşısını almaq üçün müvəqqəti splinting ilə protezlərə icazə verilir. Hər halda, bu xəstədə maksimum terapevtik təsirə kömək edən tədbirləri planlaşdırmaq tələb olunur. Belə ki, splint dizaynının seçimi əskik dişlərin sayından, dişlərin deformasiyasının dərəcəsindən, periodontal xəstəliklərin mövcudluğundan və şiddətindən, yaşdan, dişləmənin patologiyasından və növündən, ağız boşluğunun gigiyenasından və bir çox digər parametrlərdən asılıdır.

Ümumiyyətlə, bir neçə diş olmadıqda və ağır periodontal patologiyada çıxarıla bilən protezlərə üstünlük verilir. Protezin dizaynı ciddi şəkildə fərdi olaraq seçilir və həkimə bir neçə səfər tələb olunur. Sökülə bilən dizayn tələb olunur diqqətli planlaşdırma və müəyyən hərəkətlər ardıcıllığı:

Periodontun diaqnostikası və müayinəsi.
Dişlərin səthinin hazırlanması və gələcək model üçün təəssüratların alınması
Modelin öyrənilməsi və təkər dizaynının planlaşdırılması
Təkər mumunun modelləşdirilməsi
Kalıbın qəbulu və gips modelində çərçivənin düzgünlüyünün yoxlanılması
Ağız boşluğunda şinənin (protez şinlərinin) yoxlanılması
Təkərlərin bitirilməsi (cilalanması)

Burada bütün iş mərhələləri qeyd edilmir, lakin hətta bu siyahı çıxarıla bilən şin (protez şinti) istehsalı prosedurunun mürəkkəbliyini göstərir. İstehsalın mürəkkəbliyi xəstə ilə işin bir neçə seansına ehtiyacı və həkimə ilk ziyarətdən son ziyarətə qədər vaxtın uzunluğunu izah edir. Ancaq bütün səylərin nəticəsi həmişə eynidir - anatomiya və fiziologiyanın bərpası, sağlamlığın bərpasına və sosial reabilitasiyaya səbəb olur.

Dərhal deyək ki, L1I və L2 önbellekləri çox dəyişməyib - birincisi yenidən assosiativliyə malikdir (Nehalemdən əvvəl olduğu kimi) 8 oldu, ikincisi isə bir qədər artan gecikmə ilə. Keşlərlə bağlı nüvələrdəki ən mühüm dəyişiklik L1D-yə girişdə olur ki, bu da indi 3-porta çevrilmişdir: ayrı-ayrı oxumaq və yazma portlarına daha bir oxuma portu əlavə edilmişdir. Bundan əlavə, artıq qeyd edildiyi kimi, Nehalem planlayıcısında 2-ci port oxunma ünvanını hesablayır və oxunuşun özünü yerinə yetirir, 3-cü port yazma ünvanını hesablayır (yalnız), 4-cü port isə yazmağı özü həyata keçirir. SB-də 2 və 3-cü portlar həm istənilən ünvanı hesablaya, həm də oxunuşu həyata keçirə bilər.

Diqqətli Reader dərhal bir tutma tapacaq: 3 L1D portu və 2 ünvan generatoru var. 16 baytdan çox olmayan mübadilə ilə onların müəyyən edilmiş maksimum sürəti 32 bayt/dövlə olacaq (ya iki oxu, ya da oxumaq və yazmaq). 32 baytlıq əməliyyatlar hər port tərəfindən iki dövrədə xidmət edilir və ünvan hesablanması xüsusi komanda birincisi zamanı baş verir. Beləliklə, iki oxumaq və bir yazmaq üçün iki dövr ərzində üç ünvan tələb olunur - sonra axın mübadiləsi ilə üç tələb olunan ünvandan birini əvvəlcədən hesablamaq olar. ikinci tədbirəvvəlki 32 bayt əməliyyat. Yalnız bu şəkildə istənilən maksimum 48 bayt/saat əldə edəcəyik.

Olduqca qəribə bir kompromis var: hər dövrədə üç 16 bayt əməliyyatı axınla etmək olmaz. Digər tərəfdən, iki 32 baytlıq mübadilə üçün ünvanlar hər saat üçün hesablana bilər, lakin oxumaq portları birləşdirilmədiyi üçün hətta bir saatda bir 32 baytlıq oxunuş başlana bilməz. Yəni ya bizdə kifayət qədər AGU olmayacaq (2 və 3-cü portlarda olanlar), ya da portların eni, ya da onları birləşdirmək imkanı.

Nəzəriyyədən bildiyimiz kimi, keşlərdə multiportinq çox vaxt açıq şəkildə deyil, çox bankçılığın köməyi ilə xəyali şəkildə həyata keçirilir. Bununla belə, Nehalem bütün əsas keşlər üçün 8 tranzistorlu bit hüceyrələrini tətbiq etməklə bu qaydanı pozdu. Daha çox qənaətə əlavə olaraq (bu sxemdən də istifadə edən Intel Atom mikroarxitekturası haqqında məqalədə daha çox məlumat verilir), bu da L1D-də istifadə edilən həqiqi 2 port (oxu + yaz) əldə etməyə imkan verir - ünvan yoxdur Mövcud 8 bankda qarşıdurma yox idi. SB-də hələ də 8 bank var və artıq 3 port var.Aydındır ki, konfliktlər qaçılmazdır, ancaq oxunan port ünvanları arasında.

Hər bir L1D bankının eni 8 baytdır, birlikdə bir sətir təşkil edir, buna görə də 16 baytlıq portların hər biri düzlənmiş giriş üçün 1-2 bankdan və uyğunlaşdırılmamış giriş üçün 2-3 bankdan istifadə edir. Məsələn, 8 baytlıq sərhədi keçən 8 baytlıq oxu, 16 baytlıq uyğunlaşdırılmış oxu kimi 2 bankdan istifadə edir. SB-də konflikt o zaman baş verir ki, bir oxunuş üçün lazım olan banklardan ən azı biri ikincisi üçün də lazımdır, üstəlik, başqa bir xəttə daxil olmaq üçün. Sonuncu o deməkdir ki, əgər hər iki oxunuşda təkcə eyni bank(lar) deyil, həm də onlarda (onlarda) eyni sətir nömrələri tələb olunursa, onda heç bir ziddiyyət olmayacaq, çünki faktiki giriş tək baş verəcək və o, hər iki sorğuya xidmət edəcək. . Nehalemdə, saat başına yalnız oxunması ilə, bu, açıq-aydın ola bilməz.

Düzəltilməmiş girişi qeyd etdikdən sonra, daha "günahlı" şeylər haqqında da danışaq - 5 dövrəli cəzaya başa gələcək bir önbellek xəttini keçmək və orta hesabla 24 dövrə ilə cəzalandırılan səhifə sərhədi (ən çox vaxt 4 KB) ( vəziyyət boru kəmərinin seriallaşdırılmasını tələb edir). Üstəlik, son rəqəm çətin ki, izah edilə bilər, çünki TLB, aşağıda görəcəyimiz kimi, hər iki bitişik səhifəni eyni vaxtda emal edə bilir - lakin ardıcıl giriş olsa belə, iki rəqəmli rəqəm əldə edilə bilməz ...

LDU

LSU-da (Intel-in israrla MOB adlandırdığı L1D nəzarətçisi) dəyişikliklər keşin özündən az deyil. Gəlin ondan başlayaq ki, oxuma növbəsi 48-dən 64 xanaya, yazma növbəsi isə 32-dən 36-ya qədər artıb. Hər bir xana bir mopla bağlıdır və yazma növbəsi də 32 bayt məlumat saxlayır (bu, 16 idi) . Oxunma növbəsi bütün oxunan əmrləri saxlayır, lakin müxtəlif mərhələlərdə istənilən vaxt 32-dən çox olmamaqla işlənə bilər. Əslində, bunlar ayrıca dispetçer və planlaşdırıcıdır, "ROB"-da 64 uops, "rezervasyon" isə 32. Oxuma tamamlandıqda, uop bu rezervasiyadan çıxarılır, lakin ona qədər oxu növbəsində qalır. təqaüddədir. Yazma növbəsi məlumatı əvvəlki əmrlərin istefasına qədər saxlayır, o zaman ki, ünvanı, məlumatı və əmrin icrası faktının düzgün olduğu aydın olur, yəni siz onu keş yaddaşa yazmağa cəhd edə bilərsiniz. Cəhd uğurlu olarsa, rekord süpürgə həm növbədə, həm də ROB-da yer boşaldaraq geri çəkilir. Əgər nasazlıq və ya başqa problemlər olarsa, çəkiliş gecikəcək.

Bütün müasir keşlər kimi, L1D bloklanmır - qaçırıldıqdan sonra o, yüklənmiş məlumatlarla özünü doldurmaqla eyni zamanda əlavə sorğuları qəbul edə bilər. Keş hətta 3 buraxılış/dövlədən də sağ çıxa bilər. Doldurma buferləri olduğu üçün eyni vaxtda çoxlu buraxılışlar keçirilir. SB-də, sələfində olduğu kimi, L1D-də onlardan 10-u, L2-də isə 16-dır. L1D və L2-də tənbəl yazma siyasəti o deməkdir ki, dəyişdirilmiş sətir çıxarılana qədər ön yaddaşda qalır, lakin onun dəyişdirilməsi faktı haqqında məlumat ( məlumat əvvəllər "təzə" idisə) L3-də müvafiq xəttin etiketlərinə göndərilir.

L3 önbelleği

Fiziki olaraq, L3 önbelleği hələ də x86 nüvələrinin sayına görə banklanır. Nehalemdə bir rekord vurmaq imkanı var idi Və bir saatda L3-dən oxunur, əgər onlar müxtəlif banklara düşərsə, bütün keş üçün ümumi keçid və nəzarətçi istifadə edilmişdir. İndi bankların təşkili fərqlidir: siz rekord vura bilərsiniz və ya oxu, lakin hər bir bankda ayrıca. Və t.k. nömrəsi daxildir banklar demək olar ki, həmişə nüvələrin sayına bərabərdir (istisnalar indiyə qədər yalnız 6-10 nüvəli Xeon serverlərində tapılıb, burada bəzi bank modellərində nüvələrin sayından 1 ədəd çox və ya azdır), bu, L3 pik ötürücülüyünü xətti olaraq artırır. nüvələrin sayının artması ilə. Bütün nüvələrdə və GPU-da paylaşıldığını nəzərə alsaq, bu, çox faydalıdır, çünki hər nüvədə atlama indiyədək hər hansı paylaşılan keşlə bağlı əsas problem olmuşdur.

L3-də başqa bir mühüm dəyişiklik onun tam nüvə tezliyində işləməsidir. Daha doğrusu, x86 nüvələri. Daha dəqiq desək, hazırda onların (onların) işləməsi, çünki bəzi nüvələr yata bilir. Ötürmə qabiliyyətini artırmaqdan əlavə, bu, gecikmələri də azaldır, əlbəttə ki, öz tezliklərində əsas saatlarla ölçülür. İndi (bax) SB-də onlar 30% azalıb. Bu, keş tezliyinin özünün 30% artmamasına baxmayaraq. Səbəb odur ki, məlumat axını gücü (voltda məntiqi "0" və "1" dəyəri baxımından) və xüsusən də tezlik domenlərini keçdikdə səviyyənin dəyişdirilməsi və uyğunlaşdırılması üçün bir neçə dövrə gecikməsi olur. saat kənarları. SB-də belə bir problem yoxdur, çünki L3 işləyən x86 nüvələri ilə eyni gərginlikdə işləyir (əlil deyil) və bütün aktiv yüklənmiş nüvələrin tezliyi həmişə eynidır (Turbo Boost texnologiyasının istifadəsi daxil olmaqla) - və bu, L3 tezliyi dəqiq olaraq tənzimlənəcəkdir.

Düzdür, hər şey daha maraqlı ola bilər. Diqqətli Oxucu, L2 önbelleğinin tezliyin yarısında işlədiyini və buna görə də 64 baytlıq porta malik olduğunu, PS-nin yarısını itirdiyini görməyə müvəffəq oldu. Belə bir qərar, görünür, ağlabatan kifayətlik və 32 bayt / saat ilə əlaqələndirilir və buna görə də daha aşağı tezlikdə işləyəcək daha qənaətcil tranzistorlar istifadə edilə bilər. Bu L3 haqqında dəqiq məlum deyil, lakin orada vəziyyətin eyni olduğunu güman etmək məqsədəuyğundur: yalnız ring avtobus portu nəzarətçiləri yüksək tezlikdə işləyir, hər portda 32 bayt/saat emal edir (aşağıda bu barədə daha çox məlumat verilir), lakin keş özü hər 2 dövrədə 64 bayt sətir qədər işləyir.

Nehalemdə olduğu kimi, hər bir L3 bankı 512 KB və 4 yoldan ibarət bloklara bölünür. Core i seriyalı CPU-ların əksəriyyətində hər bankda bu bloklardan 3 və ya 4-ü var.Beckton və Westmere-EX arxitekturası Xeon server CPU-larında 6, 8 və ya 10 nüvə və L3 banklar var, lakin sonuncular hər iki ölçüdə artırılır (3-ə qədər). MB) və assosiativliyə görə (24-ə qədər), ən bahalı CPU-larda 30 MB-a qədər verir. SB üçün bu günə qədər 20 MB üçün 20 yollu L3 ilə "yalnız" 8 nüvəli Xeon vəd edilmişdir.

Kunstkamera pərəstişkarları üçün əlavə edək ki, Nehalem arxitekturasının bir işləyən nüvəsi (və 2 MB üçün bir L3 bankı) olan yeganə nümayəndəsi, qəribə də olsa, bir növ gizli şəkildə buraxılmış super büdcəli Celeron deyil, Xeon LC3518, fiziki olaraq üç (!) əlil nüvəsi və bankları olan adi 4-nüvə Nehalemdir. SB-nin müəllifləri də belə maraqlı şeylər hazırladılar - bunlar Celeron B və Pentium B modelləridir, burada 2 nüvə və GPU 4 deyil, 3 deyil, 2 MB keş yaddaşa malikdir, assosiativliyi 8 yola qədər azalıb.

Sələfi kimi, SB nüvələri CMOS məntiqindən dinamikdən daha fəal istifadə edir ki, bu da əməliyyat zamanı xətaların tezliyində özünü göstərir. Bunun üçün nüvələrin keşlərində daha güclü alqoritmlərin və kodların (ECC) tətbiqi tələb olunurdu ki, onlar hər baytda 2 bitlik səhvləri aşkarlaya və düzəltməyə və 3 bitlikləri aşkar etməyə (lakin düzəliş etməməyə) qadir idi. İndiyədək CPU-lar qorunan bayt üçün orta hesabla 1 ECC bit tələb edən iki pis biti aşkarlaya və birini düzəldə bildi. Yeni kod ən azı 1,5 bit/bayt tələb edir - bir az sonra biz bunu yoxlaya bilərik.

Dairəvi avtobus

Yalnız Diqqətli Oxucumuz L3 və nüvələri necə birləşdirəcəyini təxmin etmədi ki, PS önbelleği bankların (və beləliklə də nüvələrin) sayına mütənasib olaraq artsın. Ancaq bu ring avtobus, Intel-in bəyanatının əksinə olaraq, ilk dəfə SB-də görünmədi. Müxtəlif ixtisaslaşdırılmış prosessorlardan başqa (xüsusən də bəzi GPU-lar), ümumiyyətlə CPU-lar arasında 9 nüvəli Sony / IBM Cell BE (2007)-də ortaya çıxdı. Intel CPU-ları üçün halqa avtobusu 8 nüvəli Xeon Nehalem-EX seriyasında (2010) təqdim edildi, oradan kiçik dəyişikliklərlə SB əldə etdi. Yenicə buraxılmış server Westmere-EX (Xeon E7) də var.

Hər istiqamətə 4 avtobus uzanır: sorğular, təsdiqlər (dəstək üçün) və faktiki məlumatlar (32 bayt genişlikdə) - əlbəttə ki, hər şey ECC bitləri ilə qorunur. Mübadilə protokolu QPI avtobusunun bir qədər dəyişdirilmiş və əlavə edilmiş versiyasıdır, biz onu AMD CPU-da HyperTransport-a bənzər bir nöqtədən nöqtəyə interprosessor avtobusu kimi görməyə öyrəşmişik. Prosessorun içərisində birləşdirilmiş "nöqtələr" agentlərdir, onların hər birində iki cüt avtobus portu (hər istiqamətdə qəbul və ötürmə) və bir cüt müştəri var. Qonşu agentləri birləşdirən avtobus əlaqələri avtobus bağlantılarına bağlıdır. Müştərilər adətən yerli x86 nüvəsinə və yerli L3 bankına qoşulurlar. Bununla belə, 2/4 nüvəli SB-lərdə ekstremal agentlərdən biri yalnız GPU-ya, ikincisi isə yalnız "sistem agentinə" qoşulur; avtobus portları da yarı istifadə olunur, çünki bu yerlərdə avtobus əks keçidləri birləşdirərək 180° dönür. 8 nüvəli server SB-də 8 adi agent və 4 son agent olacaq, onların hər biri bütün avtobus portlarından istifadə edərək hər iki avtobusun istiqamətini 90 ° çevirir və hər birinə bir müştəri nəzarətçisinə xidmət edir: yaddaş üçün 2 və 2 xarici avtobuslar üçün (QPI və PCIe).

Müraciət gəldikdə, yerli agent məlumatların banklar arasında bərabər paylanması üçün ünvanı hash edir, sorğunun istiqamətini müəyyən edir (əgər o, orada xidmət göstərilməsi lazım deyilsə - ikinci müştəri portunda) və avtobusun buraxılmasını gözləyir ( cari trafik yeni trafikdən üstündür). Hər bir dövrədə hər bir agent hər iki istiqamətin qəbuledici portlarına nəzarət edir və qəbul edilən mesajdakı hədəf ünvanını özününki ilə müqayisə edir: əgər uyğun gəlirsə, o zaman mesaj müştəri portlarından birinə ötürülür. Əks halda, bir dövrədən sonra qonşu agentə çatmaq üçün çıxış portuna ötürülür. Əgər dövr ərzində çıxış portu boşdursa, agent ya öz mesajını daxil edir (əgər bu istiqamət üçün gözlənilən mesajlar varsa) və ya növbəti agentə pulsuz avtobus siqnalı göndərir.

Beləliklə, avtobusun zirvə SR bütün agentlərin istifadə olunan avtobus portlarının sayının, 32 baytın və tezliyin məhsulunun yarısıdır. "Yarı-" - çünki hər keçid üçün 2 port tələb olunur. L3 kimi halqanın maksimum nüvə tezliklərində işlədiyini nəzərə alsaq, onun PS-nin mütləq maksimumu çox böyükdür: 3 GHz-də 4 nüvəli CPU üçün - 960 milyard bayt/s ("şanlı" sərt ənənəyə görə) sürücü istehsalçıları, gəlin bunu 960 GB /With :) adlandıraq. Müqayisə üçün qeyd edək ki, Cell BE-də üzüklər də hər istiqamətə 32 bayt ötürür, lakin hər transfer üçün 2 dövr tələb olunur, buna görə də bu 9 nüvəli CPU 3 GHz-də təxminən eyni 960 GB/s qazanacaq.

Fiziki olaraq, avtobus keçidləri siqnal ötürülməsi üçün mövcud olan ən yüksək səviyyədə - 7 və 8-də relslərlə düzəldilmişdir. Üstündəki təbəqələr yalnız enerji təchizatı və yastıqlar üçün istifadə olunur. Üstəlik, relslər L3 sahillərinin üstündən keçir və ayrıca yer tutmur. Belə bir cihaz, sadəcə agentləri və keçidləri kopyalayaraq avtobusu miqyaslandırmağa imkan verir ki, bu da mərkəzi keçidə əlavə portlar əlavə etməkdən daha asandır. Bununla belə, sonuncunun üstünlüyü var - birbaşa keçid gecikməsi tranzitdən xeyli azdır. Bununla belə, daha yüksək tezlik səbəbindən, SB-dəki L3 önbelleği hələ də Nehalem ilə müqayisədə daha az gecikmə müddətinə sahib olduğu ortaya çıxdı.

Avadanlıqların sazlanması üçün dəstək

Halqa avtobusundan danışarkən, yeni bir sazlama xüsusiyyətini qeyd etmək lazımdır - Ümumi Debug eXternal Connection (GDXC). O, xüsusi prosessor portuna qoşulmuş xarici məntiq analizatoruna yönləndirərək, trafik və avtobus sinxronizasiya əmrlərini izləməyə imkan verir. Əvvəllər belə incə alətlər yalnız anakart istehsalçıları üçün (əlbəttə ki, tam məxfiliklə) və tərtibatçıların özləri üçün mövcud idi. Lakin GDXC sistem proqramçıları üçün də mövcuddur ki, bu da nəzəri olaraq səhvləri tutmağa və video sürücülərini optimallaşdırmağa kömək etməlidir. "Adi proqramçılara" gəldikdə, onlar hər bir nüvədə performans sayğaclarının və hadisələrin sayının artmasından (6-dan 8-ə qədər) mütləq faydalanacaqlar.

OpenCL üçün uyğunluq və "dəstək"

Nehalem Pentium 4-dən sonra qalanlara nisbətən sonuncu (yəni 3-cü) səviyyəli keşi əhatə edən ilk Intel CPU idi. Bu o deməkdir ki, çoxprosessorlu sistemdə prosessorlar müxtəlif keşlər arasında səpələnmiş verilənlərin nüsxələrini izləmək daha asan olacaq və bu, onların uyğunluğunu saxlamaq üçün tələb olunur. Bunu etmək üçün, L3-də hər bir sətrin etiketləri, digər şeylər arasında, nüvəni göstərən bir sıra bitləri saxlayır. bu Bu xəttin önbelleğe kopyalandığı CPU-lar, eləcə də nömrələr başqaları Keşlərində onun bir nüsxəsi də olan CPU-lar. Westmere-EX üçün belə bitlərin sayı yəqin ki, ən azı 17-dir (10 nüvə + 7 "qalan" CPU). Bundan əlavə, eyni zamanda, standart MESI koherens protokolu MESIF-ə, o cümlədən 5-ci İrəli vəziyyətinə yeniləndi və bu, başqa bir CPU-nun snoop sorğusuna cavab verməyə imkan verdi (MESI-də hər bir CPU cavab verə bilər, bu da snoop trafikini artırdı). AMD, həmçinin snoop trafikini minimuma endirmək, Opteronları üçün Sahib olunan 5-ci dövləti əlavə etmək və MOESI protokolunu qəbul etmək məsələsini də rəhbər tutdu.

Hər hansı bir nüvədən L3-ə daxil olduqda, istədiyiniz sətirin başqa bir nüvə tərəfindən keşləndiyi (sadəlik üçün onun bir olduğunu güman edirik) və onun tərəfindən dəyişdirilə biləcəyi ortaya çıxdıqda, onun cari vəziyyətini yoxlamaq üçün onun L1D və L2 keşlərinə daxil olurlar. dövlət. Əgər məlumat bütövdürsə, çek "təmiz", dəyişdirilibsə və sorğunun nüvəsinə və L3-ə kopyalanmaq tələb olunursa "çirkli" adlanır. SB-də birinci hal 43 dövrə, ikincisi isə 60 gecikməyə səbəb olur. Nədənsə sənədlərdə göstərilən bu nömrələr sabitlərdir, baxmayaraq ki, onlar halqa avtobusunda özəklər arasında topoloji məsafədən asılı olmalıdır. Və 17 dövrün fərqi 64 baytın ötürülməsi üçün tələb olunan 2-dən qat-qat çoxdur ...

L3 daxiletmə siyasəti baxımından SB-də yeni olan şey nüvə keşlərində məlumat nüsxələrinin mövcudluğu bitlərinin GPU-nu da nəzərə almasıdır. Yəni proqram baxımından GPU ümumi ünvan məkanında ümumi verilənlərlə işləyən vektor kimi istifadə edilə bilər. Intel-in qrafik arxitektura departamentinin rəhbəri Tomas Piazzanın dediyi kimi, nəzəri olaraq, GPU-da OpenCL 1.1-in dəstəyi buna töhfə verməlidir. Bununla belə, bəzi analitiklər inadla yazıblar ki, OpenCL SB-də dəstəklənmir. Başqa detektiv? Bəli və o, qarmaqarışıqdır.

Başqa bir şirkət nümayəndəsinin sözlərinə görə, fiziki dəstək var, lakin sürücünün əlçatmazlığı səbəbindən, aktivləşdirildikdə, hələ də yalnız x86 nüvəli resurslardan istifadə ediləcək. Yeniləmə görünəndə, hər şeyin harada işləyəcəyi deyildi. Daha az rəsmi kanallar vasitəsilə eyham edildi ki, bundan əvvəl də GP birtəhər coprocessor kimi istifadə oluna bilər. Ancaq yalnız tələb olunan SDK (proqramçılar üçün alətlər dəsti) başa çatdıqdan sonra GPU "birtəhər" deyil, insanlar üçün əlçatan olacaq. :)

Məlumata girişi asanlaşdırmaq üçün bütün CPU ünvan sahəsi 3 hissəyə bölünür: x86 nüvələri, GPU və qeyri-koherent məlumatlar üçün. GPU bölməsi sürücü vasitəsilə proqramlı şəkildə həyata keçirilən yoxlamaları sürətləndirmək üçün "zəif" uyğunluqdan istifadə edir (xüsusilə, məlumat avtomatik olaraq deyil, sinxronizasiya prosedurları ilə x86 bölməsinə göndərilir). Qeyri-koherent məlumatlar GPU tərəfindən bitmiş çərçivənin yaddaşa köçürülməsi üzrə son əməliyyatlar üçün də istifadə olunur.

L3-dəki hər bir yol, bu sətirlərin məzmununun onların istənilən kombinasiyasında yuxarıdakı üç bölməyə aid olduğunu göstərən 3 bit atributlara malikdir. Lakin arakəsmələr arasında uyğunluğun saxlanması xərclərini minimuma endirmək üçün protokollar və əlaqə semantikası (hər birində fərqlidir) yalnız açıq şəkildə tələb olunduqda, yəni bir neçə bölmə üçün ümumi olaraq qeyd olunan sahə bir yolda keşləndikdə tətbiq edilir.

Və

Sistem agenti L3 önbelleği və GPU çıxıldıqdan sonra əldə edilən "əlavə nüvə" hissəsidir. Qalan budur:

• öz halqa avtobusu portu ilə arbitr - agentin digər hissələri arasında məlumat axınını dəyişdirir;
• debug avtobus portu GDXC;
• QPI avtobus nəzarətçisi (25.6, 28.8 və ya 32 GB / s üçün 1-2 əlaqə) - açıq-aydın yalnız server modellərində mövcuddur;
• avtobus nəzarətçisi PCIe 2.0 (1-də) və ya 3.0 (2 GPU/s, yalnız Xeon üçün) - modeldən asılı olaraq 16, 20, 24 və 40 zolaqlı ola bilər və onların sayına görə müxtəlif qoşulma sxemlərinə imkan verir. zolaqlar: ən çox yayılmış 20 diapazonlu modellər üçün x16 + x4 (yalnız bu seçim əksər mobil SB-lər üçün mövcuddur), x8 + x8 + x4 və x8 + x4 + x4 + x4 (yalnız gənc Xeonlar üçün);
• avtobus nəzarətçisi 2.0 - PCH-yə (çipset) qoşulmaq üçün: əslində v1.0 ilə müqayisədə (Nehalem və Atomda) bir qədər dəyişdirilmiş 4 zolaqlı PCIe kanalı PS-ni 4 GB / s-ə qədər artırdı (hər iki istiqamətdə cəmi) );
• "Flexible Display Interconnect" (FDI) - çipsetin bir hissəsi kimi ekranların fiziki interfeyslərinin nəzarətçisinə qoşulmaq üçün port, həmçinin PCIe-dən yenidən işlənib;
• video (de)kodlaşdırma sürətləndiricisi;
• yaddaş nəzarətçisi;
• öz proqram təminatı ilə proqramlaşdırıla bilən güc tənzimləyicisi (Güc idarəetmə bloku, PCU).

Burada ən maraqlısı son 3 xaldır. Bununla belə, qrafik hissənin nəzərdən keçirilməsi üçün video sürətləndiricisini tərk edəcəyik, dərhal ICP haqqında danışacağıq. O, DDR3-1600-ə qədər 2-4 yaddaş kanalını (hər kanala 12,8 GB/s yaddaş ötürmə qabiliyyəti ilə), lakin masaüstü və mobil CPU-lar üçün yalnız 2 DDR3-1333 kanalını dəstəkləyir. Hər bir kanalın ayrıca resursları var və sorğulara müstəqil şəkildə xidmət göstərir. ICP-də gecikmələri minimuma endirməklə bərabər bant genişliyini maksimuma çatdıran əməliyyatların sıradan çıxmış planlayıcısı (!) var. Bundan əlavə, hətta Xeon üçün Nehalem versiyalarında SMI texnologiyası (Scalable Memory Interconnect, miqyaslandırıla bilən yaddaş interconnect) plug-in SMB (miqyaslana bilən yaddaş buferi, FB-DIMM-dən AMB buferinə bənzər, lakin modulda deyil) istifadə edərək ortaya çıxdı. ancaq ana platada). Bufer yüksək sürətli serial avtobusu ilə prosessorun ICP kanalına qoşulur və birbaşa CPU-ya nisbətən daha çox ümumi modulu birləşdirməyə imkan verir. Düzdür, bu yaddaşın həm gecikmələrini, həm də tezliyini pisləşdirir.

Hər bir kanalın 32 sətirlik yazma buferi var və verilənlər buferə daxil olan kimi yazma tamamlanmış sayılır. Qəribədir ki, bu bufer işğal edilmir, nəticədə qismən yazılar (bütün sətir yenilənmədikdə) səmərəsiz şəkildə işlənir, çünki onlar sıranın köhnə nüsxəsini oxumağı tələb edir. Müasir yaddaş çiplərinin yazı bit maskasını təkcə fərdi 8 baytlıq sözlər üçün (hər sətirdə 8 olan) deyil, həm də sözlərdə baytları nəzərə aldığını nəzərə alsaq, bu qəribədir, çünki xəttin dəyişməmiş və yenilənmiş hissələrinin birləşməsi ICP-də deyil, yaddaş çipinin içərisində hazırlanmışdır. Bununla belə, SB-də ICP (həmçinin keşlər) qabaqcıl ECC üsullarını ehtiva edə bilər və bunun üçün hətta ECC yenidən hesablanması üçün qismən yenilənmiş bir xətt tam oxunmalıdır. Üstəlik, bu qayda hətta adi yaddaşdan istifadə edərkən, eləcə də ECC yaddaşının ümumiyyətlə dəstəklənmədiyi əksər mobil modellərdə işləyir. 2.0

Sistem agentinin güc tənzimləyicisi eyni anda 3 funksiyaya cavabdehdir - həddindən artıq istiləşmədən qorunma, enerjiyə qənaət və avtomatik overclock (bu qaydada onlar x86 CPU-nun təkamülü ilə əlavə edildi). Intel prosessorlarının sonuncu elementi Turbo Boost (TB) texnologiyası kimi tanınır. Onun yenilənmiş versiyası proqramın əsas məqamlarından biridir, çünki zəif paralelləşdirilə bilən proqramlar üçün o, nüvələrdəki bütün memarlıq təkmilləşdirmələrindən az olmayan sürətlənmə təmin edə bilər.

Xatırladaq ki, TB kristalın müxtəlif hissələrinin cərəyan tezliklərini, təchizatı gərginliklərini, cərəyanlarını və temperaturlarını izləyir, növbəti çarpan addımı ilə işləyən nüvələrin tezliyini artırmağın mümkün olub olmadığını müəyyən edir (x86 nüvələri və GPU-lar üçün ayrıca). Bu, yuxarıda göstərilən bütün parametrlər üzrə məhdudiyyətləri nəzərə alır. TB-nin 2-ci versiyasının əsas yeniliyi, nüvələrin hamısının və ya əksəriyyətinin hərəkətsizliyindən dərhal sonra baş verən və "CPU + soyuducu" sisteminin istilik inertiyası ilə əlaqədar olan tezliklərin əlavə artmasıdır. Aydındır ki, yük açıldıqda və istilik buraxılması baş verdikdə, kristalın temperaturu dərhal deyil, rəvan və yavaşlama ilə müəyyən bir dəyərə çatacaqdır. Beləliklə, cari temperatur hələ kritik deyilsə və digər parametrlər üçün də bir marja varsa, nəzarətçi enerji istehlakını və sərbəst buraxılmasını bir az artıraraq çarpanı bir az daha qaldıracaq və bir qədər artıracaq. artım tempi temperatur. Yeri gəlmişkən, Intel hava soyutma ilə 4,9 GHz tezliyində 4 nüvəli SB-nin sabit işləməsini nümayiş etdirdi ...

Yaşıl nöqtəli xətt tezliyi, qırmızı nöqtəli xətt isə temperaturu göstərir. Yan paneldə - ev kompüterinin CPU-da tipik bir yük.

Soyuducunun keyfiyyətindən və müxtəlif temperaturlarda fan sürətini tənzimləmək üçün BIOS siyasətindən asılı olaraq, nisbətən uzun bir boş vaxtdan sonra ilk 10-25 saniyə ərzində prosessor daha çox TDP istehlak edəcək və məşğul nüvələr nəzəri olaraq daha yüksək tezliklərdə işləməlidir. eyni şəraitdə Westmere CPU-dan daha çox. Temperatur kritik bir nöqtəyə yüksələn kimi tezlik adi "turbo" dəyərinə qədər azalacaq - bu da TDP-yə istilik buraxılmasını azaldacaq və temperatur yüksəlməsini dayandıracaq. Faydası ondan ibarətdir ki, bir neçə saniyə ərzində sistem Turbo Boost 1.0 ilə müqayisədə bir az daha sürətli işləyəcək. Yəni texnologiyanın ikinci versiyası “turbocharged turbo boost”dur. Buradan bunun hansı ssenarilər üçün nəzərdə tutulduğu aydın olur - çox iş parçacığı üçün zəif optimallaşdırılan proqramların vaxtaşırı işə salınması, vəzifələrini tez həll etmək və sistemi yenidən bir neçə dəqiqəlik boş vaxta salmaq. Evdə və ofis işində - tipik bir vəziyyət.

Unutmayın ki, indi x86 nüvələri üçün multiplikatorun hər addımı 133 deyil, 100 MHz-dir, buna görə də SB və Nehalem-in "turbo düsturlarını" birbaşa müqayisə edə bilməyəcəksiniz. GPU üçün addım 50 MHz, ICP üçün isə 266 (maksimum - 2166, avtomatik sürətləndirilmir). DMI avtobus tezliyi əsas tezlik kimi qəbul edilir, ondan bütün sistemin qalan tezlikləri dəf edilir. Bununla belə, məhz bu səbəbdən onu standart 100 MHz-də buraxmaq lazımdır və əgər siz artıq overclock ilə məşğul olmusunuzsa, onda yalnız çarpanlarla. Yeri gəlmişkən, ayrı bir saat generatoru artıq tələb olunmur və yalnız bahalı "overclocker" lövhələrində mövcud olacaq, qalanları isə bir az daha ucuz və sadə olacaq.

Adətən, cənub körpüsünün saatı körpünün özündə bir neçə ayırıcıya və DMI avtobusu vasitəsilə müxtəlif çarpanları ilə CPU-ya qoşulur ...

... Amma bahalı lövhələrdə xarici generator hər şeyi saatlarla idarə edir.

Sentyabrın 13-15-də keçirilən IDF 2010 forumunun bir hissəsi olaraq, Intel ilk dəfə Sandy Bridge kod adlı yeni prosessor mikroarxitekturasının təfərrüatlarını açıqladı. Əslində Sandy Bridge prosessoru keçən ilki IDF 2009 forumunda nümayiş etdirildi, lakin o zaman yeni mikroarxitekturanın təfərrüatları barədə məlumat verilmədi (ən ümumi məlumat istisna olmaqla). Dərhal qeyd edin ki, onun bütün təfərrüatları indi də ictimaiyyətə məlum deyil. Şirkətin gələn ilin əvvəlində baş tutacaq rəsmi açıqlamaya qədər sirr saxlamaq istədiyi bir şey. Xüsusilə, yeni prosessorların performansı, model diapazonu, eləcə də bəzi memarlıq xüsusiyyətləri ilə bağlı təfərrüatlar açıqlanmır.
Beləliklə, yeni Sandy Bridge mikroarxitekturasına, eləcə də gələcəkdə Sandy Bridge prosessorları adlandıracağımız prosessorlara əsaslanan xüsusiyyətlərinə daha yaxından nəzər salaq.

Sandy Bridge prosessorları haqqında qısaca

Sandy Bridge kod adlı bütün prosessorlar əvvəlcə 32 nanometrlik prosesdən istifadə edilməklə istehsal olunacaq. Gələcəkdə 22 nm proses texnologiyasına keçid baş verdikdə Sandy Bridge mikroarxitekturasına əsaslanan prosessorların kod adı Ivy Bridge olacaq (şək. 1).

düyü. 1. Intel prosessor ailələrinin və prosessor mikroarxitekturalarının təkamülü

Sandy Bridge prosessorları, Westmere prosessorları kimi, masaüstü və mobil seqmentlərdə üç ailə təşkil edir: Intel Core i7, Intel Core i5 və Intel Core i3, lakin bu prosessorların loqoları bir qədər dəyişəcək (şək. 2). Daha dəqiq desək, söhbət Intel Core ailələrinin ikinci nəslindən (2-ci Nəsil) gedir.

düyü. 2. Sandy Bridge prosessorları üçün yeni loqolar

Məlumdur ki, prosessorun etiketləmə sistemi tamamilə dəyişəcək, lakin IDF 2010 forumunda yeni prosessor modelinin etiketləmə sistemi ilə bağlı heç bir məlumat verilməyib.

Qeyri-rəsmi məlumatlara görə, Sandy Bridge prosessorları dörd rəqəmli nömrə ilə işarələnəcək, birinci rəqəm - 2 - Intel Core ailəsinin ikinci nəslini ifadə edir. Yəni, məsələn (yenə qeyri-rəsmi məlumatlara görə) Intel Core i7-2600 və ya Intel Core i5-2500 prosessoru olacaq. Intel Core i7 və Intel Core i5 ailələrində həm kilidli, həm də kilidi açılmış prosessorlar olacaq, ikincisi K hərfi ilə işarələnir (Intel Core i7-2600K, Intel Core i5-2500K).

Intel Core i7, Intel Core i5 və Intel Core i3 ailələri arasındakı əsas fərqlər L3 ön yaddaşının ölçüsü, nüvələrin sayı və Hyper-Threading və Turbo Boost texnologiyalarına dəstək olacaq.

Intel Core i7 ailəsinin prosessorları Hyper-Threading və Turbo Boost texnologiyalarını dəstəkləyən dördnüvəli olacaq və L3 keş yaddaşının ölçüsü 8 MB olacaq.

Intel Core i5 prosessorları ailəsi dördnüvəli olacaq, lakin Hyper-Threading Texnologiyasını dəstəkləməyəcək. Bu prosessorların nüvələri Turbo Boost texnologiyasını dəstəkləyəcək, L3 keş yaddaşı isə 6 MB olacaq.

Intel Core i3 ailəsinin prosessorları Hyper-Threading texnologiyasını dəstəkləyən, lakin Turbo Boost texnologiyasını dəstəkləməyən ikinüvəli olacaq. Bu prosessorlarda L3 keş ölçüsü 3 MB olacaq.

Qeyri-rəsmi məlumatların açıqlanmasından sonra keçək etibarlı məlumatlara.

Bütün yeni Sandy Bridge prosessorları yeni LGA 1155 prosessor yuvası alacaq və təbii ki, Intel 5 seriyalı çipsetlərə əsaslanan ana platalara uyğun gəlməyəcək. Əslində, yeni Intel 6 seriyalı çipset əsasında hazırlanmış ana platalar Sandy Bridge prosessorları üçün hazırlanacaq. Bu tək çipli çipsetlər üçün yeni iki SATA 6 Gb/s (SATA III) portu, eləcə də tam sürətli PCI Express 2.0 zolağı (5 GHz-də) üçün dəstək olacaq. Lakin hələ ki, çipsetə inteqrasiya olunmuş USB 3.0 nəzarətçisi olmayacaq.

Ancaq Sandy Bridge prosessorlarına qayıdaq. Yeni LGA 1155 prosessor yuvası çox güman ki, yeni soyuducular tələb edəcək, çünki LGA 1156 yuvası üçün soyuducular LGA 1155 yuvası ilə uyğun gəlməyəcək.Lakin bu, sadə məntiqə əsaslanan bizim təxminimizdir. Nəhayət, Intel soyuducu istehsalçılarının tamamilə ölməməsi üçün yeni soyuducu modellərin buraxılmasını bir şəkildə stimullaşdırmalıdır.

Bütün Sandy Bridge prosessorlarının fərqli xüsusiyyəti inteqrasiya olunmuş yeni nəsil qrafik nüvəsinin olması olacaq. Üstəlik, əgər əvvəlki nəslin prosessorlarında (Clarkdale və Arrandale) prosessorun emal nüvələri və qrafik nüvəsi müxtəlif kristallarda yerləşirdisə və üstəlik, müxtəlif texniki proseslərə uyğun istehsal olunurdusa, Sandy Bridge prosessorlarında bütün prosessorlar komponentlər 32 nm proses texnologiyasına uyğun istehsal olunacaq və bir kristal üzərində yerləşdiriləcək.

Vurğulamaq vacibdir ki, ideoloji baxımdan Sandy Bridge prosessorunun qrafik nüvəsini prosessorun beşinci nüvəsi hesab etmək olar (dördnüvəli prosessorlarda). Üstəlik, qrafik nüvəsi, eləcə də prosessorun hesablama nüvələri L3 keşinə giriş imkanına malikdir.

Əvvəlki nəsil Clarkdale və Arrandale prosessorları kimi, Sandy Bridge prosessorları diskret qrafik kartlarından istifadə etmək üçün inteqrasiya olunmuş PCI Express 2.0 interfeysinə malik olacaqlar. Bundan əlavə, bütün prosessorlar bir PCI Express x16 portu və ya iki PCI Express x8 portu kimi qruplaşdırıla bilən 16 PCI Express 2.0 zolağı dəstəkləyir.

Onu da qeyd etmək lazımdır ki, bütün Sandy Bridge prosessorlarında inteqrasiya olunmuş iki kanallı DDR3 yaddaş kontrolleri olacaq. Üç kanallı yaddaş nəzarətçisinə malik variantların buraxılması hələ planlaşdırılmır. Bu onunla əlaqədardır ki, Sandy Bridge prosessorlarının çeşidi top masa üstü prosessorlar seqmentini əhatə etməyəcək. Ən yaxşı masa üstü prosessoru yeni altı nüvəli Gulftown prosessoru (Intel Core i7-990X) olacaq, Sandy Bridge prosessorlarının çeşidi isə məhsuldar, əsas və büdcəli kompüterlərə yönəldiləcək.

Sandy Bridge mikroarxitekturasına əsaslanan prosessorların başqa bir xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, əvvəllər ayrı-ayrı prosessor komponentlərini bir-birinə qoşmaq üçün istifadə edilən QPI (Intel QuickPath Interconnect) avtobusunun əvəzinə indi ring avtobusu (Ring) adlanan prinsipial fərqli interfeysdən istifadə olunur. avtobus), aşağıda ətraflı nəzərdən keçirəcəyik.

Ümumilikdə qeyd etmək lazımdır ki, Sandy Bridge prosessorunun arxitekturası modul, asan miqyaslana bilən strukturu nəzərdə tutur (şək. 3).

düyü. 3. Sandy Bridge prosessorunun modul quruluşu

Sandy Bridge mikroarxitekturasının başqa bir xüsusiyyəti onun Intel AVX (Intel Advanced Vector Extension) təlimat dəstini dəstəkləməsidir.

Intel AVX, SIMD (Single Instruction, Multiple Data) əsasında 256 bitlik vektor üzən nöqtə hesablamalarını təmin edən Intel arxitekturası üçün yeni genişləndirmələr dəstidir.

Intel AVX Intel 64 mikroarxitekturası üçün təlimat dəsti arxitekturasının hərtərəfli genişləndirilməsidir və aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:

• daha yüksək bit dərinliyi olan vektor məlumatlarına dəstək (256 bitə qədər);
• üç və dörd operandlı təlimat sintaksisini dəstəkləyən effektiv təlimat kodlaşdırma sxemi;
• müxtəlif imkanları təmin edən çevik proqramlaşdırma mühiti - filialların emal təlimatlarından yaddaşda ofsetlərin uyğunlaşdırılması üçün azaldılmış tələblərə qədər;
• məlumatların manipulyasiyası və arifmetik hesablamaların sürətləndirilməsi üçün yeni primitivlər, o cümlədən yayım (yayım), permutasiya (permute), eyni vaxtda vurma və toplama (birləşdirilmiş-çoxal-əlavə, FMA) və s.

Yeni Intel AVX təlimat dəstinin hesablamaların əhəmiyyətli bir hissəsinin SIMD əməliyyatlarında olduğu istənilən proqram tərəfindən istifadə oluna biləcəyini nəzərə alsaq, yeni texnologiya əsasən üzən nöqtə hesablamalarını yerinə yetirən proqramlar üçün ən böyük performans qazancı verəcək və paralelləşdi. Nümunələrə audio və audio kodeklər, şəkil və video redaktə proqramları, modelləşdirmə və maliyyə təhlili proqramları, sənaye və mühəndislik proqramları daxildir.

Sandy Bridge prosessorunun mikroarxitekturasından danışarkən qeyd etmək lazımdır ki, bu, Nehalem və ya Intel Core mikroarxitekturasının inkişafıdır (çünki Nehalem mikroarxitekturası Intel Core mikroarxitekturasının inkişafıdır). Nehalem və Sandy Bridge arasındakı fərqlər olduqca əhəmiyyətlidir, lakin bir vaxtlar Intel Core mikroarxitekturası olan bu mikroarxitekturanı əsaslı şəkildə yeni adlandırmaq hələ də mümkün deyil. Bu, məhz dəyişdirilmiş Nehalem mikroarxitekturasıdır.

İndi gəlin Sandy Bridge mikroarxitekturasının yeniliklərinə və onun Nehalemdən fərqlərinə daha yaxından nəzər salaq.

Sandy Bridge mikroarxitekturasına əsaslanan prosessor nüvəsi

Sandy Bridge və Nehalem mikroarxitekturaları arasındakı fərqlərə keçməzdən əvvəl xatırladaq ki, hər hansı bir prosessorun sxemi bir neçə struktur elementin mövcudluğunu nəzərdə tutur: L1 məlumat və təlimat keşi, preprosessor (Front End) və postprosessor, həmçinin adlanır. təlimatın icra bölməsi (İcra Mühərriki).

Məlumatların emalı prosesi aşağıdakı addımları əhatə edir. Birincisi, təlimatlar və məlumatlar L1 keşindən alınır (bu addım gətirmə adlanır). Bundan sonra, keşdən alınan təlimatlar prosessor üçün başa düşülən maşın primitivlərinə (mikro əməliyyatlara) deşifrə edilir. Bu prosedur dekodlaşdırma adlanır. Daha sonra deşifrə olunmuş əmrlər prosessorun icra bölmələrinə göndərilir və yerinə yetirilir və nəticə yaddaşa yazılır.

Təlimatların keşdən alınması, onların dekodlanması və icra bölmələrinə yüksəldilməsi prosesləri preprosessorda, göstərişlərin yerinə yetirilməsi prosesi isə postprosessorda həyata keçirilir.

İndi Sandy Bridge prosessor nüvəsinə daha yaxından nəzər salaq və onu Nehalem nüvəsi ilə müqayisə edək. Prosessor nüvəsi Nehalem və ya Sandy Bridge mikroarxitekturasına əsaslandıqda, x86 təlimatları 32 KB (8 kanallı keş) ölçüsü ilə L1 təlimat keşindən (Instruction Сache) seçilir. Təlimatlar keşdən sabit uzunluqlu bloklara yüklənir, onlardan deşifrə üçün təlimatlar ayrılır. X86 təlimatları dəyişən uzunluqlu olduğundan və təlimatların keşdən yükləndiyi bloklar sabit olduğundan, təlimatların şifrəsini açarkən fərdi təlimatlar arasındakı sərhədləri müəyyən etmək lazımdır.

Təlimat ölçüsü haqqında məlumat L1 təlimat keşində xüsusi sahələrdə (hər bir təlimat baytı üçün 3 bit məlumat) saxlanılır. Prinsipcə, əmrlərin sərhədlərini təyin etmək üçün bu məlumat dekoderin özündə birbaşa əmrlərin dekodlanması prosesində istifadə edilə bilər. Lakin bu, qaçılmaz olaraq deşifrə sürətinə təsir edəcək və eyni vaxtda bir neçə əmrin şifrəsini açmaq mümkün olmayacaq. Buna görə deşifrədən əvvəl seçilmiş blokdan əmrlər çıxarılır. Bu prosedur pre-decode (PreDecode) adlanır. Əvvəlcədən şifrələmə proseduru əmrlərin uzunluğundan və strukturundan asılı olmayaraq sabit dekodlaşdırma sürətini saxlamağa imkan verir.

Nehalem və Sandy Bridge mikroarxitekturasına malik prosessorlar 16 baytlıq bloklarda təlimatlar alır, yəni hər saat dövrü üçün keşdən 16 baytlıq təlimat bloku yüklənir.

Alma əməliyyatından sonra əmrlər növbəyə qoyulur (Təlimat Növbəsi), sonra dekoderə ötürülür. Şifrənin açılması (Decode) zamanı əmrlər sabit uzunluqda maşın mikro əməliyyatlarına çevrilir (mikro əməliyyatlar və ya uOps kimi qeyd olunur).

Sandy Bridge mikroarxitekturasına malik prosessor nüvəsi dekoderi dəyişməyib. Nehalem mikroarxitekturasında olduğu kimi, o, dörd kanallıdır və hər saatda dörd x86 təlimatı deşifrə edə bilir. Artıq qeyd edildiyi kimi, Nehalem və Sandy Bridge mikroarxitekturalarında hər dövr üçün keşdən 16 baytlıq təlimat bloku yüklənir, ilkin dekodlaşdırma zamanı fərdi təlimatlar seçilir. Prinsipcə, bir təlimatın uzunluğu 16 bayta qədər ola bilər. Bununla belə, orta təlimat uzunluğu 4 baytdır. Buna görə də, hər blokda orta hesabla dörd təlimat yüklənir, dörd kanallı dekoderdən istifadə edərkən eyni vaxtda bir saat dövründə deşifrə edilir.

Dörd kanallı dekoder sadə təlimatları bir mikro-opda deşifrə edən üç sadə dekoderdən və dörd mikro-opda (4-1-1-1 tipli dekoder) bir təlimatı deşifrə edə bilən bir mürəkkəb dekoderdən ibarətdir. Dörddən çox mikro əməliyyatda deşifrə edilən daha mürəkkəb təlimatlar üçün kompleks dekoder bu cür təlimatların şifrəsini açmaq üçün istifadə olunan uCode Sequenser blokuna qoşulur.

Təbii ki, hər saatda dörd təlimatın dekodlanması yalnız bir 16 baytlıq blokda ən azı dörd təlimat olduqda mümkündür. Bununla belə, 4 baytdan uzun təlimatlar var və bir blokda bir neçə belə təlimat yüklədikdə, dekodlaşdırma səmərəliliyi azalır.

Nehalem və Sandy Bridge mikroarxitekturalarında təlimatların şifrəsini açarkən iki maraqlı texnologiyadan istifadə olunur - Macro-Fusion və Micro-Fusion.

Macro-Fusion iki x86 təlimatının bir kompleks mikro-opda birləşdirilməsidir. Prosessor mikroarxitekturasının əvvəlki versiyalarında x86 formatında hər bir təlimat digərlərindən asılı olmayaraq deşifrə edilmişdir. Macro-Fusion texnologiyasından istifadə edərkən, bəzi cüt təlimatlar (məsələn, müqayisə təlimatı və şərti keçid təlimatı) dekodlaşdırma zamanı bir mikro əməliyyatda birləşdirilə bilər, sonradan tam olaraq bir mikro əməliyyat kimi yerinə yetiriləcəkdir. Qeyd edək ki, Nehalem və Sandy Bridge mikroarxitekturalarında Macro-Fusion texnologiyasını effektiv şəkildə dəstəkləmək üçün birləşdirilən mikro əməliyyatların icrasını dəstəkləyə bilən genişləndirilmiş ALU-lardan (Arifmetik Məntiq Vahidi) istifadə olunur. Onu da qeyd edək ki, Macro-Fusion texnologiyasından istifadə edildikdə, prosessorun hər dövrü üçün (dörd kanallı dekoderdə) yalnız dörd təlimat deşifrə edilə bilər və Macro-Fusion texnologiyasından istifadə edərkən beş təlimat oxuna bilər. birləşdirilərək dördə çevrilən və deşifrəyə məruz qalan hər bir dövrə.

Qeyd edək ki, Macro-Fusion texnologiyası Intel Core mikroarxitekturasında da istifadə olunub, lakin Nehalem mikroarxitekturasında x86 təlimatlar dəsti genişləndirilib ki, bunun üçün bir mikrooperasiyaya birləşmək mümkündür. Bundan əlavə, Intel Core mikroarxitekturasında 64 bitlik prosessorun işləmə rejimi üçün x86 təlimat birləşməsi dəstəklənmirdi, yəni Macro-Fusion texnologiyası yalnız 32 bitlik rejimdə həyata keçirilirdi. Nehalem arxitekturasında bu darboğaz aradan qaldırılıb və birləşmə əməliyyatları həm 32-bit, həm də 64-bit prosessor rejimlərində işləyir. Sandy Bridge mikroarxitekturasında birləşmə əməliyyatının mümkün olduğu x86 təlimatlar dəsti daha da genişləndirilmişdir.

Micro-Fusion iki mikro əməliyyatın (x86 təlimatları deyil, yəni mikro əməliyyatlar) iki elementar hərəkətdən ibarət birinə birləşməsidir. Gələcəkdə iki belə birləşdirilmiş mikro əməliyyat bir kimi işlənir ki, bu da işlənmiş mikro əməliyyatların sayını azaltmağa və bununla da prosessor tərəfindən bir dövrədə yerinə yetirilən təlimatların ümumi sayını artırmağa imkan verir. Aydındır ki, iki mikro əməliyyatın birləşdirilməsi əməliyyatı bütün mikro əməliyyatlar cütləri üçün mümkün deyil. Sandy Bridge mikroarxitekturası Nehalem mikroarxitekturası ilə eyni Micro-Fusion əməliyyatından (eyni mikrooplar dəsti üçün) istifadə edir.

Nehalem mikroarxitekturasında proqram təlimatlarının alınması prosedurundan danışarkən, təlimatların alınması prosesində iştirak edən və proqramın icrası zamanı təkrarların qarşısını almağa imkan verən proqram dövrü aşkarlama bölməsinin (Loop Stream Detector) mövcudluğunu qeyd etmək lazımdır. eyni əməliyyatlar. Loop Stream Detector (LSD) Intel Core mikroarxitekturasında da istifadə olunur, lakin Nehalemdəki LSD-dən fərqlidir. Beləliklə, Intel Core arxitekturasında 18 təlimat üçün LSD buferi istifadə olunur və o, dekoderdən əvvəl yerləşir. Yəni, Intel Core arxitekturasında yalnız 18-dən çox olmayan təlimatları ehtiva edən dövrləri izləmək və tanımaq olar. Proqram dövrü aşkar edildikdə, dövrədəki təlimatlar proqramdakı gətirmə və budaq proqnozlaşdırma mərhələlərini keçir (Branch Prediction), eyni zamanda təlimatların özləri LSD buferindən yaradılır və dekoderə verilir. Bu, bir tərəfdən, prosessor nüvəsinin enerji istehlakını azaltmağa, digər tərəfdən isə təlimatların qəbulu mərhələsini keçməyə imkan verir. Döngədə 18-dən çox təlimat varsa, hər dəfə təlimatlar bütün standart addımlardan keçəcəkdir.

Nehalem mikroarxitekturasında dövrü aşkarlama bloku dekoderdən əvvəl deyil, arxasında yerləşir və artıq deşifrə olunmuş 28 təlimat üçün nəzərdə tutulub. LSD artıq deşifrə edilmiş təlimatları saxladığından, onlar əvvəlki kimi nəinki budaq proqnozu və gətirmə mərhələsini, həm də dekodlaşdırma mərhələsini (əslində, proqram dövrünün icrası zamanı prosessorun preprosessoru söndürülür) "atlayacaqlar". Beləliklə, Nehalemdə bir döngədə olan təlimatlar boru kəmərindən daha sürətli və tez-tez keçir və enerji istehlakı Intel Core arxitekturasına nisbətən daha azdır (şəkil 4).

düyü. 4. Intel Core və Nehalem mikroarxitekturalarında LSD buferi

Sandy Bridge mikroarxitekturasında tərtibatçılar daha da irəli getdilər: 28 mikro-op üçün LSD buferi ilə birlikdə Decoded Uop Cache-dən istifadə etdilər - şək. 5. Bütün deşifrə edilmiş mikro əməliyyatlar keş yaddaşa göndərilir. Deşifrə edilmiş mikro-op keş təxminən 1500 mikro-əməliyyat üçün nəzərdə tutulmuşdur (görünür, söhbət orta uzunluqlu mikro əməliyyatlardan gedir), bu da təxminən 6 kilobaytlıq x86 təlimat keşinə bərabərdir.

düyü. 5. Sandy Bridge mikroarxitekturasında deşifrə edilmiş mikro əməliyyatların keşi

Deşifrə edilmiş mikro-op keşinin konsepsiyası orada mikro əməliyyatların ardıcıllığını saxlamaqdır. Mikro-op keşi tək bir təlimat səviyyəsində deyil, 32 baytlıq mikro-op blok səviyyəsində işləyir. Bütün ön yaddaş hər biri 8 sətir olmaqla 32 dəstə bölünür. Hər bir xətt 6-a qədər mikro əməliyyata malikdir. 3-ə qədər sətir (18 mikro-op) 32 baytlıq bloka uyğunlaşdırıla bilər. Etiketləmə təlimat göstəricisində (IP) baş verir. Proqnozlaşdırılan təlimat göstəricisinin yoxlanışı həm təlimat keşində, həm də mikro-op keşində paralel olaraq gedir və bir vuruş baş verərsə, 32 baytlıq bloku təşkil edən sətirlər mikro-op keşindən tutulur və yerləşdirilir. növbə. Bu halda, yenidən nümunə götürməyə və deşifrə etməyə ehtiyac yoxdur.

Deşifrə edilmiş mikro-op keşindən istifadənin səmərəliliyi əsasən Filial Proqnozlaşdırma Bölməsinin (BPU) səmərəliliyindən asılıdır. Xatırladaq ki, filialın proqnozlaşdırma vahidi bütün müasir prosessorlarda istifadə olunur və Sandy Bridge prosessorlarında Nehalem mikroarxitekturasındakı BPU ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirilmişdir (şək. 6).

düyü. 6. Sandy Bridge mikroarxitekturasında Branch Prediction Un

Budaq proqnozu blokunun prosessorda niyə bu qədər vacib olduğunu və onun performansa necə təsir etdiyini başa düşmək üçün xatırlayaq ki, demək olar ki, hər hansı bir az və ya çox mürəkkəb proqram şərti filial təlimatlarına malikdir. Belə bir şərti budağın əmri aşağıdakıları ifadə edir: əgər müəyyən bir şərt doğrudursa, onda bir ünvandan başlayaraq proqramın icrasına keçmək lazımdır, yoxsa, başqa bir ünvandan. Prosessor nöqteyi-nəzərindən şərti budaq təlimatı bir növ büdrəmədir. Həqiqətən də, keçid şərtinin doğru olub-olmadığı aydınlaşana qədər prosessor proqram kodunun növbəti hissəsinin hansı hissəsini icra edəcəyini bilmir və buna görə də boş işləməyə məcbur olur. Bunun qarşısını almaq üçün, hətta icra edilməmişdən əvvəl şərti keçid təlimatının proqram kodunun hansı bölməsinə işarə edəcəyini təxmin etməyə çalışan budaq proqnozlaşdırma blokundan istifadə olunur. Budaq proqnozuna əsasən, müvafiq 86 təlimat L1 keşindən və ya deşifrə olunmuş µop keşindən alınır.

Şərti atlama təlimatı ilk dəfə qarşılaşdıqda, sözdə statik proqnoz tətbiq edilir. Əslində, BPU sadəcə hansı proqram bölməsinin növbəti dəfə icra olunacağını təxmin edir. Üstəlik, statik proqnoz, döngənin davam etməsini və ya çıxmasını müəyyən etmək üçün budaq təlimatından istifadə edildikdə, geriyə doğru budaqların çoxunun təkrar döngələrdə baş verdiyi fərziyyəsinə əsaslanır. Çox vaxt dövrə davam edir, buna görə də prosessor dövrə kodunu yenidən icra edəcək. Bu səbəbdən, statik proqnoz bütün geridə qalmış filialların həmişə yerinə yetirildiyini nəzərdə tutur.

Müxtəlif şərti budaqların nəticələrinin statistikası toplandıqca (şərti budaqların tarixi) dinamik budaq proqnozlaşdırma alqoritmi aktivləşdirilir ki, bu da dəqiq olaraq əvvəllər hazırlanmış şərti budaqların nəticələrinin statistikasının təhlilinə əsaslanır. Dinamik budaq proqnozlaşdırma alqoritmləri Filial Tarixi Cədvəli (BHT) və təlimat ünvanının saxlanması cədvəlindən (Branch Target Buffer, BTB) istifadə edir. Bu cədvəllərdə artıq icra edilmiş filialların nəticələri haqqında məlumatlar var. BHT son bir neçə dövr üçün bütün şərti filialları ehtiva edir. Bundan əlavə, eyni filialın yenidən seçilmə ehtimalını göstərən bitlər burada saxlanılır. Bitlər əvvəlki keçidlərin statistik məlumatları əsasında təşkil edilir. Standart bimodal (2-bit) sxemdə dörd ehtimal var: budaq tez-tez alınır (güclü alınır), budaq alınır (götürülür), budaq alınmır (alınmır) və budaq çox vaxt alınmır. alındı ​​(qətlə alınmadı).

Filialın spekulyativ icrası barədə qərar qəbul etmək üçün cihaz filialın istiqaməti boyunca L1 keşində kodun dəqiq yerini bilməlidir - gəlin onu filial hədəfi adlandıraq. Artıq tamamlanmış filialların hədəfləri BTB-də saxlanılır. Filial icra edildikdə, BPU sadəcə olaraq cədvəldən filial hədəfini götürür və preprosessora həmin ünvanda təlimatları almağa başlamasını bildirir.

Aydındır ki, filial proqnozunun etibarlılığı BHT və BTB cədvəllərinin ölçüsündən asılıdır. Bu cədvəllərdə nə qədər çox qeyd varsa, proqnozun etibarlılığı bir o qədər yüksəkdir.

Qeyd etmək lazımdır ki, müasir prosessorlarda budaqların düzgün proqnozlaşdırılması ehtimalı çox yüksəkdir (təxminən 97-99%) və faktiki olaraq artıq faizin bir hissəsi üçün mübarizə gedir.

Sandy Bridge mikroarxitekturasında bir neçə BPU təkmilləşdirməsi var. Birincisi, BHT cədvəlində keçidin hər bir sahəsi üçün fərqli ehtimaldan istifadə etmək əvəzinə, eyni ehtimal bir neçə budaq üçün eyni vaxtda tətbiq edilir. Nəticədə, BHT cədvəlini optimallaşdırmaq mümkündür, bu da keçid proqnozunun etibarlılığının artmasına təsir göstərir.

Sandy Bridge mikroarxitekturasında BPU-nun ikinci təkmilləşdirilməsi BTB cədvəlini optimallaşdırmaqdır. Əgər əvvəllər VTB-də bütün filial hədəflərini təyin etmək üçün sabit sayda bitlərdən istifadə edilirdi ki, bu da yerin əsassız itkisinə səbəb olurdu, indi filial ünvanını təyin etmək üçün istifadə olunan bitlərin sayı ünvanın özündən asılıdır. Əslində, bu, cədvəldə daha çox ünvan saxlamağa və bununla da proqnozun etibarlılığını artırmağa imkan verir.

BHT və BTB cədvəllərinin ölçüləri haqqında daha dəqiq məlumatlar hələ mövcud deyil.

Beləliklə, biz Sandy Bridge mikroarxitekturasının preprosessorunda (deşifrə edilmiş mikro-ops keşi və yenilənmiş filial proqnozlaşdırma bloku) dəyişikliklər haqqında danışdıq. Gəlin daha da irəli gedək.

X86 təlimatlarının dekodlanması prosesindən sonra onların icrası mərhələsi başlayır. Əvvəlcə, təlimat dəsti arxitekturası ilə müəyyən edilməyən əlavə prosessor registrlərinin adının dəyişdirilməsi və ayrılması (Ayrış / Adını dəyişdir / Təqaüdə çıxma bloku) var.

Registrlərin adının dəyişdirilməsi əmrlərin sıradankənar icrasına nail olmağa imkan verir. Reyestrlərin adının dəyişdirilməsi ideyası aşağıdakı kimidir. X86 arxitekturasında ümumi təyinatlı registrlərin sayı nisbətən azdır: səkkiz registr 32 bitlik rejimdə, 16 registr isə 64 bitlik rejimdə mövcuddur. Təsəvvür edin ki, icra edilə bilən bir təlimat operand dəyərlərinin yaddaşdan registrə yüklənməsini gözləyir. Bu uzun bir əməliyyatdır və bu registrdən operandları daha yaxın olan başqa bir təlimat üçün istifadə edilməsinə icazə vermək yaxşı olar (məsələn, birinci səviyyəli keşdə). Bunun üçün “gözləmə” reyestrinin adı müvəqqəti olaraq dəyişdirilir və adının dəyişdirilməsi tarixçəsi izlənilir. Operandlarla verilən təlimatı hazırda yerinə yetirmək üçün “işləməyə hazır” registrinə standart ad verilir. Yaddaşdan məlumat daxil olduqda, adının dəyişdirilməsi tarixçəsinə daxil olur və orijinal registr qanuni adına qaytarılır. Başqa sözlə, registr adının dəyişdirilməsi texnikası dayanma müddətini azaldır və münaqişələrin aradan qaldırılması üçün tarixçənin adının dəyişdirilməsindən istifadə olunur.

Növbəti mərhələdə (reorder bufer - ReOrder Buffer, ROB) mikro əməliyyatlar sıradan çıxarılır (Out-of-Order), beləliklə, daha sonra icra bölmələrində daha səmərəli həyata keçirilə bilər. Qeyd edək ki, Yenidən Sifariş Buferi və Təqaüd Bölməsi bir prosessor vahidində birləşdirilir, lakin əvvəlcə təlimatlar yenidən sıralanır və Təqaüd Bölməsi daha sonra, proqram tərəfindən müəyyən edilmiş qaydada icra edilmiş təlimatları vermək lazım olduqda istifadəyə verilir. .

Nehalem mikroarxitekturasında, yenidən sıralama buferinin ölçüsü Intel Core mikroarxitekturasındakı yenidən sıralama buferinin ölçüsü ilə müqayisədə artırıldı. Beləliklə, əgər Intel Core-da 98 mikro-op üçün nəzərdə tutulmuşdusa, Nehalem-də artıq 128 mikro-ops yerləşdirə bilərsiniz.

Daha sonra mikro əməliyyatlar icra bölmələri arasında bölüşdürülür. Prosessor blokunda Rezervasyon Stansiyası mikro əməliyyatların növbələrini təşkil edir, bunun nəticəsində mikro əməliyyatlar funksional cihazların (dispetçer portları) portlarından birinə daxil olur. Bu proses dispetçerlik (Dispatch) adlanır və portların özləri funksional cihazlara giriş qapısı kimi çıxış edir.

Mikro-əməliyyatlar dispetçer portlarından keçdikdən sonra sonrakı icra üçün müvafiq funksional bloklara göndərilir.

Sandy Bridge mikroarxitekturasında Ayır/Adını dəyişdir/Təqaüdə (Sifarişdən Çıxmış Çoxluq) klasteri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirilib. Intel Core və Nehalem mikroarxitekturalarında hər bir mikro-op tələb olunan operandın və ya operandların surətinə malikdir. Əslində, bu o deməkdir ki, sıradan çıxmış icra klaster blokları kifayət qədər böyük olmalıdır, çünki onlar ehtiyac duyduqları operandlarla birlikdə mikro əməliyyatları ehtiva etməlidirlər. Nehalem arxitekturasında operandlar 128 bit ölçüdə ola bilərdi, lakin AVX genişləndirilməsinin tətbiqi ilə operand ölçüsü 256 bit ola bilər ki, bu da bütün sıradan çıxmış klaster bloklarının ölçüsünü iki dəfə artırmağı tələb edir.

Bununla belə, bunun əvəzinə Sandy Bridge mikroarxitekturasında mikro əməliyyatların operandlarını saxlayan fiziki registr faylından (Physical Register File, PRF) istifadə olunur (şək. 7). Bu, mikro əməliyyatların özlərinə operandların özlərini deyil, yalnız göstəriciləri operandlara saxlamağa imkan verir. Bir tərəfdən, bu yanaşma prosessorun enerji istehlakını azaltmağa imkan verir, çünki mikro əməliyyatların operandları ilə birlikdə boru kəməri boyunca hərəkəti əhəmiyyətli miqdarda enerji istehlakı tələb edir. Digər tərəfdən, fiziki registr faylının istifadəsi çipdə yer qənaət etməyə kömək edir və boş yerdən sıradan çıxmış klaster buferlərinin ölçüsünü artırmaq üçün istifadə edin (Buferləri Yükləyin, Saxlama Buferləri, Yenidən Sıralama Buferləri) - cədvələ baxın. Sandy Bridge mikroarxitekturasında tam operandlar üçün fiziki registr faylı (PRF Integer) 160 giriş, üzən nöqtə operandları (PRF Float Point) üçün isə 144 giriş üçün nəzərdə tutulmuşdur.

düyü. 7. Sandy Bridge Mikroarxitekturasında Fiziki Qeydiyyat Fayllarından İstifadə

Sandy Bridge arxitekturasında prosessor nüvəsinin icra bölmələri də əhəmiyyətli emaldan keçmişdir. Əslində, əvvəlki kimi funksional qurğuların altı portu var (üç hesablama və üçü yaddaşla işləmək üçün), lakin onların təyinatı, həmçinin icra bölmələrinin özlərinin təyinatı dəyişib (şək. 8). Xatırladaq ki, Nehalem mikroarxitekturasına əsaslanan prosessor hər dövrədə altı əməliyyat yerinə yetirmək qabiliyyətinə malikdir. Bu zaman eyni vaxtda üç hesablama əməliyyatını və üç yaddaş əməliyyatını yerinə yetirmək mümkündür.

düyü. 8. Sandy Bridge mikroarxitekturasında icra vahidləri

Sandy Bridge arxitekturasında üç icra vahidi səkkiz FP (Float Point) məlumat əməliyyatına və ya saat başına 256 bit AVX məlumatı ilə iki əməliyyata imkan verir.

Sandy Bridge mikroarxitekturasında təkcə üç icra vahidi deyil, həm də yaddaş əməliyyatları üçün funksional bloklar dəyişib. Xatırladaq ki, Nehalem mikroarxitekturasında yaddaşla işləmək üçün üç port var idi: Yükləmə (məlumatların yüklənməsi), Mağaza ünvanı (ünvan saxlama), Məlumatların saxlanması (məlumatların saxlanması) - şək. 9.

düyü. 9. Nehalem mikroarxitekturasında yaddaşla işləmək üçün icra vahidləri

Sandy Bridge mikroarxitekturası yaddaşla işləmək üçün üç portdan da istifadə edir, lakin iki port universal hala gəldi və yalnız məlumatların yüklənməsini (Yüklə) həyata keçirə bilməz, həm də ünvanı (Mağaza ünvanı) saxlaya bilir. Üçüncü port dəyişməyib və məlumatların saxlanması üçün nəzərdə tutulub (Məlumatların saxlanması) - şək. 10.

düyü. 10. Sandy Bridge mikroarxitekturasında yaddaşla işləmək üçün icra vahidləri

Müvafiq olaraq, L1 məlumat keşi ilə qarşılıqlı əlaqənin ötürmə qabiliyyəti artdı. Nehalem mikroarxitekturasında L1 məlumat keşi ilə yaddaşla işləmək üçün icra bölmələri arasında hər dövr üçün 32 bayt məlumat ötürülə bilərdisə, Sandy Bridge mikroarxitekturasında artıq 48 bayt (16 baytlıq iki oxu sorğusu (128 bit) ) və 16 bayta qədər məlumat üçün bir yazma sorğusu).

Sonda Sandy Bridge mikroarxitekturasına əsaslanan prosessor nüvəsinin təsviri hər şeyi bir araya gətirəcək. Əncirdə. 11 Sandy Bridge mikroarxitekturasına əsaslanan prosessor nüvəsinin blok diaqramını göstərir. Sarı Sandy Bridge mikroarxitekturasında dəyişdirilmiş və ya yeni blokları, mavi isə həm Nehalem, həm də Sandy Bridge mikroarxitekturalarında mövcud olan blokları göstərir.

düyü. 11. Sandy Bridge mikroarxitekturası ilə Nehalem mikroarxitekturası arasındakı fərqlər
(ümumi bloklar mavi, dəyişdirilmiş və ya yeni bloklarla qeyd olunur
Sandy Bridge mikroarxitekturasında - sarı)

Sandy Bridge mikroarxitekturasında dairəvi avtobus

Nehalem mikroarxitekturasında hər bir L2 keşi ilə bütün nüvələr arasında paylaşılan L3 keşi arasındakı qarşılıqlı əlaqə minə yaxın kontaktı olan daxili xüsusi prosessor avtobusu və fərdi prosessor blokları (yaddaş nəzarətçisi, qrafik nəzarətçi və s.) arasında qarşılıqlı əlaqə vasitəsilə həyata keçirilirdi. ) QPI avtobusu vasitəsilə həyata keçirilmişdir. Sandy Bridge mikroarxitekturasında QPI avtobusu, eləcə də L2- və L3-keşlər qarşılıqlı əlaqə avtobusu yeni halqa avtobusu (Ring Bus) ilə əvəz edilmişdir - şək. 12. O, hər bir prosessor nüvəsinin L2 keşləri ilə L3 keşi arasında qarşılıqlı əlaqəni təşkil etməyə imkan verir, həmçinin qrafik nüvəyə (GPU) və video kodlaşdırma blokuna (video transkodlaşdırma mühərriki) L3 keşinə çıxışı təmin edir. Bundan əlavə, eyni ring avtobus yaddaş nəzarətçisinə çıxışı təmin edir. Keçən zaman qeyd edirik ki, indi Intel L3 keşini son səviyyəli keş (Last Level Cache, LLC), L2 keşini isə aralıq keş (Middle Level Cache, MLC) adlandırır.

düyü. 12. Sandy Bridge mikroarxitekturasında dairəvi avtobus

Halqa avtobusu dörd ayrı avtobusu birləşdirir: 256 bit (32 bayt) Məlumat zəngi, Sorğu zəngi, Təsdiq halqası və Snoop halqası.

Halqa avtobusunun istifadəsi L3 önbelleğinin gecikmə müddətini azaltmağa imkan verdi. Belə ki, əvvəlki nəsil (Westmere) prosessorlarında L3 keşinə girişin gecikmə müddəti 36 dövrə, Sandy Bridge prosessorlarında isə 26-31 dövrə təşkil edir. Bundan əlavə, L3 keş indi əsas saatda işləyir (Westmere prosessorlarında L3 keş saatı əsas saata uyğun gəlmirdi).

Bütün L3 önbelleği ayrı-ayrı hissələrə bölünür, hər biri ayrıca prosessor nüvəsi ilə əlaqələndirilir. Eyni zamanda, bütün L3 önbelleği hər bir nüvədə mövcuddur. L3 keş ayırmalarının hər biri halqa avtobusuna giriş agenti ilə təchiz edilmişdir. Oxşar giriş agentləri hər bir prosessor nüvəsinin L2 keşləri, qrafik nüvəsi və yaddaş nəzarətçisi ilə məlumat mübadiləsini həyata keçirən sistem agenti üçün mövcuddur.

Sonda qeyd edirik ki, Sandy Bridge mikroarxitekturasındakı L3 önbelleği L2 keşlərinə (Nehalem mikroarxitekturasında olduğu kimi) münasibətdə tam əhatəli (daxil olmaqla) qaldı.

Sandy Bridge mikroarxitekturasında qrafik nüvəsi

Sandy Bridge-in mikroarxitekturasındakı əsas yeniliklərdən biri yeni qrafik nüvəsidir. Artıq qeyd etdiyimiz kimi, Clarkdale/Arrandale prosessorlarında qrafik nüvəsindən fərqli olaraq, o, prosessorun emal nüvələri ilə eyni çipdə yerləşir və əlavə olaraq, halqa avtobusu vasitəsilə L3 keşinə çıxış imkanına malikdir. Üstəlik, gözlənildiyi kimi, yeni qrafik nüvənin performansı Clarkdale/Arrandale prosessorlarında qrafik nüvənin performansından təxminən iki dəfə yüksək olacaq. Əlbəttə ki, Sandy Bridge prosessorlarında olan qrafik nüvəsi diskret qrafiklərin performansına uyğun gələ bilməz (yeri gəlmişkən, DirectX 11-in yeni nüvəyə dəstəyi belə elan olunmayıb), lakin ədalət naminə qeyd edirik ki, bu nüvə bir kompüter kimi yerləşdirilməyib. oyun həlli.

Yeni qrafik nüvəsi (prosessor modelindən asılı olaraq) 6 və ya 12 icra vahidi (İcra Birimi, AB) ola bilər, lakin NVIDIA və ya AMD qrafik prosessorlarında birləşdirilmiş şeyder prosessorları ilə müqayisə edilə bilməz, burada bir neçə yüz ədəd var. (Şəkil 13 ). Bu qrafik nüvəsi ilk növbədə 3D oyunlara deyil, hardware deşifrəsinə və video kodlaşdırmaya (HD video daxil olmaqla) diqqət yetirir. Yəni, qrafik nüvənin konfiqurasiyasına aparat dekoderləri daxildir. Onlar ayırdetmə qabiliyyətinin dəyişdirilməsi (miqyaslama), səs-küyün azaldılması (denoise filtrasiyası), xətlərin interleaving (deinterlace / film rejimi aşkarlanması) aşkarlanması və aradan qaldırılması üçün alətlər və detalları yaxşılaşdırmaq üçün filtrlərlə tamamlanır. Oynatma şəkillərini təkmilləşdirmək üçün sonrakı emal STE (dəri tonunun yaxşılaşdırılması), ACE (uyğunlaşan kontrastın artırılması) və TCC (ümumi rəng idarəçiliyi) daxildir.

düyü. 13. Sandy Bridge mikroarxitekturasında qrafik nüvənin blok diaqramı

Çoxformatlı aparat kodek MPEG-2, VC1 və AVC formatlarını dəstəkləyir, xüsusi aparatdan istifadə etməklə bütün dekodlaşdırma addımlarını yerinə yetirir, indiki nəsil inteqrasiya olunmuş qrafik prosessorlarında isə bu funksiya universal AB icra bölmələri tərəfindən yerinə yetirilir.

Yeni Intel Turbo Boost Modu

Sandy Bridge prosessorlarının diqqətəlayiq xüsusiyyətlərindən biri də yeni Turbo Boost rejiminə dəstək olacaq. Xatırladaq ki, Turbo Boost texnologiyasının mənası prosessor nüvələrinin saat tezliklərinin müəyyən şərtlərində dinamik overclockdur.

Turbo Boost texnologiyasını tətbiq etmək üçün prosessorda prosessor nüvələrinin yüklənmə səviyyəsinə, prosessorun temperaturuna nəzarət edən, həmçinin hər bir nüvəni gücləndirmək və onun saat tezliyini tənzimləmək üçün cavabdeh olan xüsusi PCU (Güc İdarəetmə Birimi) funksional bloku var. PCU-nun ayrılmaz hissəsi hər bir prosessor nüvəsini ayrı-ayrılıqda C6 enerji istehlakı rejiminə ötürmək üçün istifadə olunan Güc Qapısı (kapanma) adlanır (əslində Power Gate prosessor nüvələrini VCC elektrik xəttinə ayırır və ya birləşdirir) ).

Clarkdale və Arrandale prosessorlarında Turbo Boost rejimi aşağıdakı kimi həyata keçirilir. Bəzi prosessor nüvələrinin boşaldılması halında, onlar sadəcə Power Gate blokundan istifadə edərək elektrik xəttindən ayrılırlar (bu halda onların enerji istehlakı sıfırdır). Müvafiq olaraq, qalan yüklənmiş nüvələrin saat tezliyi və təchizatı gərginliyi dinamik olaraq bir neçə addımla (hər biri 133 MHz) artırıla bilər, lakin prosessorun enerji istehlakı onun TDP-ni keçməməsi üçün. Yəni, bir neçə nüvənin söndürülməsi ilə faktiki olaraq qənaət edilən enerji istehlakı qalan nüvələri aşırtmaq üçün istifadə olunur, lakin həddindən artıq yüklənmə nəticəsində enerji istehlakının artması qənaət edilmiş enerji istehlakını aşmamaq üçün istifadə olunur. Üstəlik, Turbo Boost rejimi bütün prosessor nüvələri ilkin olaraq yükləndikdə də həyata keçirilir, lakin onun enerji istehlakı TDP dəyərini keçmir.

İnteqrasiya edilmiş qrafik nüvəsi olan mobil Arrandale prosessorlarında Turbo Boost texnologiyası təkcə prosessor nüvələrinə deyil, həm də qrafik nüvəsinə qədər uzanır. Yəni, cari temperaturdan və enerji sərfiyyatından asılı olaraq, təkcə prosessor nüvələri deyil, həm də qrafik nüvəsi overclock ediləcək. Məsələn, bəzi proqramlarda əsas yük qrafik prosessorun üzərinə düşürsə və prosessor nüvələri yüklənməmiş qalırsa, o zaman saxlanan TDP qrafik nüvəsini aşırtmaq üçün istifadə olunacaq, lakin qrafik nüvənin TDP həddi keçməməsi üçün.

Sandy Bridge prosessorlarında (həm iş masası, həm də mobil) qrafik nüvəsi, əslində, hesablama nüvələri ilə eyni prosessor nüvəsi olduğundan, Turbo Boost texnologiyası həm hesablama nüvələrinə, həm də qrafik nüvəyə yayılacaq. Bundan əlavə (və bu, əsas yenilikdir), Turbo Boost rejiminin yeni versiyası nüvələri qısa müddətə aşırtma zamanı prosessorun TDP-ni keçmək imkanını təmin edir.

Məsələ burasındadır ki, TDP-ni aşdıqda, prosessor dərhal qızdırmır, ancaq müəyyən bir müddətdən sonra. Nəzərə alsaq ki, bir çox tətbiqlərdə prosessor yükü 100% spazmodik olaraq və yalnız çox qısa müddət ərzində olur, bu dövrlərdə prosessorun saatını aşırtmaq olduqca mümkündür ki, TDP limiti keçsin.

Turbo Boost rejimində Sandy Bridge prosessorları 25 saniyəyə qədər TDP-ni keçmək qabiliyyətinə malikdir (şək. 14).

Nəticə

Sandy Bridge mikroarxitekturasına baxışımızı ümumiləşdirək. Bu yeni mikroarxitektura Nehalem mikroarxitekturasının əsas təftişidir. Yeniliklər arasında deşifrə edilmiş mikro əməliyyatların keşinin istifadəsi, yenidən işlənmiş filial proqnozlaşdırma bloku, fiziki registr faylının istifadəsi, sıradan çıxmış klaster buferlərinin ölçüsünün artırılması, təkmilləşdirilmiş prosessor icra blokları və onlarla işləmək üçün bloklar var. yaddaş. Bundan əlavə, Sandy Bridge prosessorları prosessor nüvələrinə L3 keş və yaddaşa daxil olmaq üçün ring avtobusundan istifadə edirlər. Həmçinin, Sandy Bridge prosessorları L3 keşinə çıxışı olan yeni, daha səmərəli qrafik nüvəsi aldı.

Bundan əlavə, Sandy Bridge prosessorlarında prosessordan maksimum performansı sıxışdırmağa imkan verən yeni Turbo Boost rejimi var.

Müddət şəbəkə topologiyası kompüterlərin şəbəkəyə qoşulma üsuluna aiddir. Başqa adları da eşidə bilərsiniz - şəbəkə quruluşu və ya şəbəkə konfiqurasiyası (Eynidir). Bundan əlavə, topologiya anlayışı kompüterlərin yerləşdirilməsini, kabel çəkmə üsullarını, birləşdirici avadanlıqların yerləşdirilməsi üsullarını və daha çoxunu müəyyən edən bir çox qaydaları ehtiva edir. Bu günə qədər bir neçə əsas topologiyalar formalaşdırılıb və yerləşdirilib. Bunlardan onu qeyd etmək olar şin”, “üzük"Və" ulduz”.

Avtobus topologiyası

Topologiya şin (və ya tez-tez deyildiyi kimi ümumi avtobus və ya magistral ) bütün iş stansiyalarının qoşulduğu bir kabelin istifadəsini nəzərdə tutur. Ümumi kabel bütün stansiyalar tərəfindən növbə ilə istifadə olunur. Fərdi iş stansiyaları tərəfindən göndərilən bütün mesajlar şəbəkəyə qoşulmuş bütün digər kompüterlər tərəfindən qəbul edilir və dinlənilir. Bu axından hər bir iş stansiyası yalnız ona ünvanlanan mesajları seçir.

Avtobus topologiyasının üstünlükləri:

• quraşdırma asanlığı;
• bütün iş stansiyaları yaxınlıqda yerləşirsə, quraşdırmanın nisbətən asanlığı və aşağı qiymət;
• bir və ya bir neçə iş stansiyasının sıradan çıxması bütün şəbəkənin işinə təsir göstərmir.

Avtobus topologiyasının çatışmazlıqları:

• hər hansı bir yerdə avtobus xətaları (kabel qırılması, şəbəkə konnektorunun nasazlığı) şəbəkənin işləməməsinə səbəb olur;
• problemlərin aradan qaldırılmasında çətinlik;
• aşağı performans - istənilən vaxt yalnız bir kompüter məlumatı şəbəkəyə ötürə bilər, iş stansiyalarının sayının artması, şəbəkə performansının azalması;
• zəif miqyaslılıq - yeni iş stansiyaları əlavə etmək üçün mövcud avtobusun hissələrini dəyişdirmək lazımdır.

Yerli şəbəkələr məhz “avtobus” topologiyasına uyğun olaraq qurulmuşdu koaksial kabel. Bu vəziyyətdə, T-konnektorları ilə birləşdirilmiş koaksial kabelin seqmentləri bir avtobus rolunu oynadı. Avtobus bütün binaları keçirdi və hər bir kompüterə yaxınlaşdı. T-konnektorunun yan çıxışı şəbəkə kartındakı konnektora daxil edilmişdir. Budur necə görünürdü: İndi bu cür şəbəkələr ümidsizcə köhnəlib və hər yerdə bükülmüş cüt "ulduz" ilə əvəz olunur, lakin bəzi müəssisələrdə koaksial kabel üçün avadanlıq hələ də görünə bilər.

Topologiya "halqa"

Üzük - Bu, iş stansiyalarının bir-birinə ardıcıl olaraq bağlandığı, qapalı halqa meydana gətirdiyi yerli şəbəkə topologiyasıdır. Məlumatlar bir iş stansiyasından digərinə bir istiqamətdə (dairə şəklində) ötürülür. Hər bir fərdi kompüter təkrarlayıcı rolunu oynayır, mesajları növbəti kompüterə ötürür, yəni. məlumatlar bir kompüterdən digərinə rele vasitəsilə ötürülür. Kompüter başqa bir kompüter üçün nəzərdə tutulmuş məlumatları alırsa, onları halqa boyunca daha da ötürür, əks halda daha ötürülmür.

Halqa topologiyasının üstünlükləri:

• quraşdırma asanlığı;
• əlavə avadanlıqların demək olar ki, tam olmaması;
• intensiv şəbəkə yüklənməsi zamanı məlumat ötürmə sürətində əhəmiyyətli bir azalma olmadan sabit işləmə imkanı.

Bununla birlikdə, "üzük" də əhəmiyyətli çatışmazlıqlara malikdir:

• hər bir iş stansiyası məlumatın ötürülməsində fəal iştirak etməlidir; onlardan ən azı birinin sıradan çıxması və ya kabelin qırılması halında bütün şəbəkənin fəaliyyəti dayanır;
• yeni bir iş stansiyasının qoşulması şəbəkənin qısa müddətə bağlanmasını tələb edir, çünki yeni kompüterin quraşdırılması zamanı üzük açıq olmalıdır;
• konfiqurasiya və fərdiləşdirmənin mürəkkəbliyi;
• problemlərin aradan qaldırılmasında çətinlik.

Halqa şəbəkə topologiyası nadir hallarda istifadə olunur. Əsas tətbiqini burada tapdı fiber optik şəbəkələr token ring standart.

Ulduz topologiyası

Ulduz - Bu, hər bir iş stansiyasının mərkəzi qurğuya (keçid və ya marşrutlaşdırıcı) qoşulduğu yerli şəbəkənin topologiyasıdır. Mərkəzi cihaz şəbəkədə paketlərin hərəkətinə nəzarət edir. Hər bir kompüter ayrı bir kabel ilə şəbəkə kartı vasitəsilə keçidə qoşulur. Lazım gələrsə, bir ulduz topologiyası ilə bir neçə şəbəkəni birləşdirə bilərsiniz - nəticədə siz şəbəkə konfiqurasiyası alacaqsınız. ağaca bənzər topologiya. Ağac topologiyası böyük şirkətlərdə geniş yayılmışdır. Bu məqalədə bunu ətraflı nəzərdən keçirməyəcəyik.

Topologiya "ulduz" bu gün yerli şəbəkələrin qurulmasında əsas birinə çevrildi. Bu, onun bir çox üstünlükləri səbəbindən baş verdi:

• bir iş stansiyasının sıradan çıxması və ya onun kabelinin zədələnməsi bütövlükdə şəbəkənin işinə təsir göstərmir;
• əla miqyaslılıq: yeni bir iş stansiyasını birləşdirmək üçün keçiddən ayrı bir kabel çəkmək kifayətdir;
• asan problemlərin aradan qaldırılması və şəbəkə kəsilməsi;
• yüksək performans;
• quraşdırma və idarəetmə asanlığı;
• əlavə avadanlıq asanlıqla şəbəkəyə inteqrasiya olunur.

Bununla birlikdə, hər hansı bir topologiya kimi, "ulduz" da çatışmazlıqlardan məhrum deyil:

• mərkəzi keçidin nasazlığı bütün şəbəkənin işləməməsi ilə nəticələnəcək;
• şəbəkə avadanlığı üçün əlavə xərclər - bütün şəbəkə kompüterlərinin (keçiricinin) qoşulacağı cihaz;
• iş stansiyalarının sayı mərkəzi keçiddəki portların sayı ilə məhdudlaşır.

Ulduz - simli və simsiz şəbəkələr üçün ən çox yayılmış topologiya. Ulduz topologiyasına misal olaraq mərkəzi vahid kimi keçidi olan burulmuş cüt kabel şəbəkəsidir. Bu şəbəkələrə əksər təşkilatlarda rast gəlinir.

Sabit təkərlər

Üzük təkər. O, dişləri vestibulyar tərəfdən zolaq şəklində əhatə edən lehimli halqalardan ibarətdir və kəsici kənara yaxın tacın oklüzal hissəsində yerləşir (şək. 26). Dil tərəfində üzük genişlənir və diş tüberkülünü əhatə edir. Üzüklər ümumiyyətlə saxta taclardan hazırlanır, lakin bir parça konstruksiya belə bir təkərin bir variantı ola bilər. Dişləri hazırlayarkən dişlərarası təmas nöqtələri möhürlənmiş tacın qalınlığına qədər halqanın aşağı kənarına qədər cilalanır. Bunun üçün halqaların sərhədləri əvvəlcə diaqnostik modeldə kimyəvi qələmlə qeyd olunur, sonradan dişlərin hazırlanması üçün təlimat rolunu oynayır. Bir-birinə baxan təmas səthlərinin ayrılması iki halqanın qalınlığı üçün həyata keçirilir. Kəsmə kənarı açıq qalır və bu vəziyyət bu şindən istifadə üçün göstərişlərin müəyyən edilməsində xüsusi diqqət tələb edir. Kəsmə kənarında bağlanmayan dişlərin açıq şəkildə şaquli hərəkətliliyi sementin rezorbsiyasına və şinlərin bərkidilməsinin pozulmasına səbəb ola bilər. Bundan əlavə, aşağı ön kəsici dişlərin açıq bir anatomik forması ilə təmas səthlərindən halqanın aşağı kənarına qədər olduqca əhəmiyyətli bir sərt toxuma qatının üyüdülməsi tələb olunur ki, bu da möhürlənmiş üzükdə təmas səthlərinin bərpasını çətinləşdirir. boş və diş səthinə halqanın dəqiqliyini azaldır. Bu, həmçinin bərkidici sementin rezorbsiyasına və çürüklərin inkişafına səbəb ola bilər.

Avtobus texnologiyası aşağıdakı kimidir. İlk səfərdə, hərtərəfli müayinədən və splinting planının hazırlanmasından sonra, diaqnostik gips modellərinin istehsalı üçün alginat kütləsi ilə təəssüratlar aparılmalıdır. Paralelometrdə sərhəd xəttinin topoqrafiyası müəyyən edilir, modellər articulatorda sabitlənir və halqa təkərinin nümunəsi tətbiq olunur. Eyni modeldə splintlənmiş dişlərin fantom hazırlanması aparılır. Növbəti səfərdə dişlər anesteziya altında hazırlanır, fantom preparatının sərhədlərinə ciddi riayət olunur. Üzüklərin istehsalı üçün bir alginat kütləsinin köməyi ilə yenidən bir təəssürat alınır. Periodontal xəstəliyi olan xəstələrdə ikiqat təəssürat yaratmaq, ayrı-ayrı dişlərin hərəkətliliyi və onların çıxarılması təhlükəsi səbəbindən çətin ola bilər. Alınan təəssüratlara əsasən, gələcək üzüklər üçün möhürlənmiş blanklar hazırlamaq üçün istifadə olunan gips iş modelləri tökülür. Alınan möhürlənmiş kronlardan üzüklər hazırlanır, xəstənin ağız boşluğunda yoxlanılır və tələblərə cavab verərsə, üzükləri gips modelinə keçirmək üçün onlarla təəssürat götürülür. Təəssürat götürməzdən əvvəl üzüklərin bir-birinə baxan təmas səthləri əvvəlcədən çıxarılmadan gips modelində üzüklərin sonrakı lehimlənməsi üçün miqyasdan təmizlənir ki, bu da şin istehsalında onların nisbi mövqeyinin düzgünlüyünü təmin edir. Üzükləri lehimlədikdən sonra bitmiş şin ağardılır, cilalanır və xüsusi sementlərlə xəstənin ağzına bərkidilir.

Üzük şinlərinin çatışmazlıqlarına aşağıdakılar daxildir: 1 - bəziləri metal halqa ilə örtülmüş təbii dişlərin estetikasının pozulması; 2 - lehimin olması tez-tez onun oksidləşməsinə və qaralma şəklində rəngsizləşməsinə səbəb olur, bu, xüsusilə mədə şirəsinin turşuluğunun artması olan xəstələrdə müşahidə olunur; 3 - şaquli yük altında splinting effekti yoxdur; 4 - şin ağız mayesinin təsirinə çox davamlı olan sementlərin istifadəsini tələb edir (bu şərt yerinə yetirilməzsə, dişlərin çürüməsi və təkərin fiksasiyasının pozulması riski var).

düyü. 26. Ring şin: a - labial tərəfdən görünüş; b - dil tərəfdən görünüş; c - halqanın ümumi görünüşü; d - diş hazırlığının sxemi: nöqtəli xətt halqanın kənarını göstərir; solda təmas səthindən sərt toxumaların həddindən artıq çıxarılması göstərilir; sağda - halqanın aşağı sərhədindən yuxarıya çıxan sərt toxumalar göstərilən nöqtəli xəttə tam olaraq çıxarıldıqda düzgün hazırlıq; e, f - hazırlıq kənarları (ön və yuxarı görünüş)

Yarım halqalı təkər. Struktur olaraq, şin üzüklə eyni prinsip əsasında qurulur. Lakin şinənin estetik xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün labial tərəfdəki halqanın orta hissəsi çıxarılır və beləliklə, dişin orta hissəsindəki vestibulyar səth metaldan azad edilir (şək. 27). Beləliklə, qısa çiyinlər labial səthdə lent qısqacları şəklində qalır, dişləri linqual tərəfdən və qismən vestibulyar tərəfdən əhatə edir. Ən yaxşı splinting effekti o zaman əldə edilir ki, tam dəstəkləyici taclar splintin tərkibinə ekstremal dişləri - köpək dişləri əhatə edir. Texnoloji nöqteyi-nəzərdən, şin bir parça tökmə quruluşun istehsalında ən praktikdir, çünki möhürlənmiş yarım üzüklər splinting üçün lazım olan sərtliyə malik deyildir. Bundan əlavə, hazırda tökmə yarım üzükləri dekorativ materialla - keramika ilə örtmək mümkün olmuşdur ki, bu da şini estetik mənada çox sərfəli edir.

düyü. 27. Yarımdairəvi bel: a - vestibulyar tərəfdən görünüş; b - dil tərəfdən görünüş

Qapaq təkəri. Kesici kənarı, dişin təmas səthlərini və diş tüberkülünə çatan lingual səthi əhatə edən lehimli qapaqlar sistemi qapaq splinti kimi təyin olunur (şək. 28). Kesici kənar və təmas səthləri qapağın qalınlığına görə hazırlanır. Dodaq tərəfində qapağın kənarı dişin sərt toxumalarının üstündə və ya ucunda xüsusi olaraq formalaşmış çıxıntıda yerləşə bilər. İkinci seçimə üstünlük verilir, çünki qapağın kənarı ona bitişik olan sərt toxumalarla eyni səviyyədə, yəni yuyulur. Birinci variantda qapağın kənarı tez-tez xəstələr tərəfindən hiss olunur, ağız boşluğunun ətrafdakı mobil selikli qişasını zədələyə bilər və qapağın kənarı dişin sərt toxumalarına keçdikdə qıvrımın yaradılmasını tələb edir. Qapaqlar iki şəkildə hazırlana bilər: 1) möhürlənmiş taclardan, 2) bərk tökmə. İkinci seçim daha mükəmməl hesab olunur, çünki bütün splinting strukturunun dəqiqliyi artır, bu da onun splinting effektinin artması deməkdir və əlavə olaraq tökmə strukturunu keramika ilə kaplamaq mümkün olur. Daha yaxşı sabitlik üçün şin tam taclarla (metal-akril və ya metal-keramika) birləşdirilir, ən sabit dişləri - köpək dişlərini və ya premolarları əhatə edir. İstehsal ardıcıllığı həlqəvi təkər istehsalında olduğu kimidir.

düyü. 28. Qapaq təkəri: a - labial tərəfdən görünüş; b - dil tərəfdən görünüş; c - qapaq şinti altında çıxarılacaq sərt toxumaların təbəqəsi; g - möhürlənmiş qapaq; e - tökmə qapaq üçün hazırlıq; c - kəsici astarlı tökmə qapaq dizaynı

Vital dişlərdə istifadə edilən şinlərin bir əsas üstünlüyü var - pulpanın canlılığı qorunur, bu da periodontal toxumalarda reaktivliyin dəyişməsi üçün şərait yaradılmaması deməkdir. Bununla belə, tez-tez pulpanın yaxınlığına görə, xüsusilə dişlərin kəsici və çeynəmə səthlərinin bir hissəsini silərkən, dərin boşluqların meydana gəlməsini tələb edən mürəkkəb şin dizaynının istifadəsi dişlərin ilkin depulpasiyasını tələb edir. Əlbətdə ki, çürük dişlər olduqda, şinlərin istehsalı çox asanlaşdırılır. Aşağıda dsvitalizasiya olunmuş dişlərdə istifadə olunan məhz belə dizaynları nəzərdən keçirəcəyik.

Çıxarılmayan təkər konstruksiyalarından istifadə edərkən, həlledici kənarın yaxınlığında yerləşən şinlərin kənarının yerləşdirilməsi qaydalarına ciddi riayət edilməlidir. Sonuncu təkər tərəfindən zədələnməməlidir. Bunu etmək üçün tacın kənarı diş əti yivinə minimal şəkildə batırılmalıdır və diş ətinə mümkün təzyiqin qarşısını almaq üçün, demək olar ki, onunla bir səviyyədə bir çıxıntı ilə diş hazırlamaq üsulundan istifadə edin. Çıxarılmayan şinlərdən istifadə edərkən xəstə periodontiuma qarşı ehtiyatlı münasibət periodontal xəstəliyin gedişatına faydalı təsir göstərir və konservativ və cərrahi müalicəyə maneə deyil. Bundan əlavə, təəssüratların əldə edilməsi üsulu desi-on kənarının zədələnməsinin qarşısını almaq baxımından vacibdir. Biz bu halda ən elastik alginat materialları ilə splinting konstruksiyalarının istehsalı üçün təəssüratların götürülməsini ən optimal hesab edirik ki, bu da mobil dişlərlə təəssüratla yanaşı dişlərin təsadüfən çıxarılmasının qarşısını almağa imkan verir. Müşahidələrin göstərdiyi kimi, silikon təəssürat materiallarından istifadə edərək iki qatlı təəssüratların alınması ilə bağlı xüsusi ədəbiyyatda tapılan tövsiyələr, hətta ilkin splinting ilə də qəbuledilməzdir, çünki iki qatlı izlərin çıxarılması mobil dişlərin çıxarılmasına səbəb ola bilər.

ÇIXARILAN ŞİNLƏR

Dişlərin kəsilməsi ilə bağlı müxtəlif fikirlər var. Bəzi müəlliflər çıxarıla bilməyən şinlərin üstünlük təşkil etməsini əsaslı hesab edir, digərləri isə əksinə, çıxarıla bilən diş protezlərinin çıxarıla bilən splintlərə və şinləmə strukturlarına üstünlük verirlər. Üstəlik, çıxarıla bilən konstruksiyalarla splintinq həm sağlam dişləmə, həm də dişlərin qismən itirilməsi ilə istifadə edilə bilər.

Çıxarılan dişləri süni dişlərlə əvəz etmək lazımdırsa, çıxarıla bilən şintin bərpası bütün strukturu dəyişdirmədən həyata keçirilə bilər.

Çıxarılan şinlər ilk növbədə vestibulo-oral və mezio-distal istiqamətdə etibarlı sabitləşməni təmin edir. Bu, radikal diş hazırlığına ehtiyacı aradan qaldırır, həm hazırlıq dövründə, həm də çıxarıla bilən splintinq quruluşundan istifadə prosesində gigiyenik qulluq və tibbi və cərrahi müalicə üçün yaxşı şərait yaradır.

Çıxarılan şinlərdən istifadə edərək periodontal xəstəliklərin ortopedik müalicəsində iki xəstə qrupunu ayırmaq məsləhətdir:

bütöv dişləmə ilə; dişlərin qismən itirilməsi.

Çıxarılan Elbrecht şinti. Splint qorunub saxlanılmış diş dişləri ilə istifadə olunur və dişlərin üfüqi müstəvidə immobilizasiyasını təmin edən və çeynəmə zamanı yaranan şaquli yükdən qorunmayan çoxbucaqlı bağlayıcıların növünə uyğun olaraq tikilir. Flip tokaların elementləri, oklüzal yastiqciqlar və vestibulyar pəncəyə bənzər proseslər yaxşı bir splinting effekti əldə etməyə imkan verir.

düyü. 44. Çıxarıla bilən Elbrecht təkəri: a - Elbrecht təkəri (mətndə izahat); b - çoxbucaqlı (davamlı) qısqac növləri: 1 - gözyaşardıcı formanın yüksək mövqeyi (dil səthinin yuxarı hissəsində); 2 - lingual səthin orta hissəsində qısqacın yeri; 3 - qapağın aşağı mövqeyi (dil səthinin diş ətinin yarısında); 4 - geniş bir zolaq şəklində bağlama

V.N.-ə görə dento-alveolyar qısqaclarla çıxarıla bilən şin. Kopeikin. Elbrextin çıxarıla bilən şinası V.N. Saxlama xüsusiyyətlərini artırmaq və daha yaxşı estetik effekt əldə etmək üçün Roach-ın T-şəkilli qısqaclarından istifadə etməyi təklif edən Kopeikipym. Bu dizaynda çoxbucaqlı qısqaclar diş əti kənarının altında tüklüdür və vestibulyar və lingual tərəfdən ön çənələrin alveolyar proseslərinin yamacında qövs şəklində yerləşir. Onlardan hər bir ön dişə çiyinləri alt kəsik zonalarında yerləşən T formalı qısqaclar ayrılır. Sabit və ya hərəkətli 0-1 dərəcə ön dişlər üçün splint tövsiyə oluna bilər, o zaman ki, saxlayan T-şəkilli qısqacların splinting xassələri xəstə periodontiuma zərərli təsir göstərməyəcək (şək. 45). Bunu etmək üçün, T-şəkilli qısqacların çiyinlərini aşağı kəsilmiş zonadan kənarda yerləşdirmək lazımdır. Splintin bərkidici xüsusiyyətləri, aşağı kəsilmiş zonaya ən az təsirlənmiş periodontium olan sabit dişlərdə yerləşən bu tökmə çiyinlərini daxil etməklə təmin edilir. Bu büzmə, bütün digər bərk strukturlar kimi, odadavamlı naxışlardan istifadə edərək tökülməlidir. Çıxarıla bilən Elbrecht şinası alt çənənin alveolyar prosesinin yamacının dil səthində və ya yuxarı damağın tonozunda yerləşən qövslərlə gücləndirilə bilər (şəkil a, b). Belə bir splinting strukturu yalnız arxa dişlərin splintlənməsi üçün istifadə edilərsə, ekstrasagittal sabitləşmə əldə edilir (şəkil c, d).

düyü. Aşağı (a) və yuxarı çənə (b) üçün tağlarla gücləndirilmiş çıxarıla bilən şinlər. Para-sagittal stabilizasiya yaratmaq üçün splint dizaynı: c - modeldə; d - təkərin ümumi görünüşü

düyü. M.Ön dişlər üçün tökmə ağız qoruyucusu olan çıxarıla bilən sünbül: a - gips modelində; b - çıxarıla bilən təkər karkası

düyü. 48. Ön dişlər üçün çıxarıla bilən şiiy; a - çıxarıla bilən dairəvi təkər; b - pəncə kimi prosesləri olan davamlı bir qapaq şəklində çıxarıla bilən sünbül

Ümumiyyətlə, bir neçə diş olmadıqda və ağır periodontal patologiyada çıxarıla bilən protezlərə üstünlük verilir. Protezin dizaynı ciddi şəkildə fərdi olaraq seçilir və həkimə bir neçə səfər tələb olunur.

Çıxarılan dizayn diqqətli planlaşdırma və müəyyən hərəkətlər ardıcıllığını tələb edir:

Periodontun diaqnostikası və müayinəsi.

Dişlərin səthinin hazırlanması və gələcək model üçün təəssüratların alınması

Modelin öyrənilməsi və təkər dizaynının planlaşdırılması

Təkər mumunun modelləşdirilməsi

Kalıbın qəbulu və gips modelində çərçivənin düzgünlüyünün yoxlanılması

Ağız boşluğunda şinənin (protez şinlərinin) yoxlanılması

Təkərlərin bitirilməsi (cilalanması)

Burada bütün iş mərhələləri qeyd edilmir, lakin hətta bu siyahı çıxarıla bilən şin (protez şinti) istehsalı prosedurunun mürəkkəbliyini göstərir. İstehsalın mürəkkəbliyi xəstə ilə işin bir neçə seansına ehtiyacı və həkimə ilk ziyarətdən son ziyarətə qədər vaxtın uzunluğunu izah edir. Ancaq bütün səylərin nəticəsi həmişə eynidir - anatomiya və fiziologiyanın bərpası, sağlamlığın bərpasına və sosial reabilitasiyaya səbəb olur.