Als «computer-architecture» getaggte Fragen

Fragen zur Organisation und zum Design von Computerhardware.

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Wie würde sich eine CPU, die ausschließlich für die funktionale Programmierung ausgelegt ist, unterscheiden?
CPUs sind zu einem gewissen Grad unter Berücksichtigung der Software konzipiert, die die Leute implizit oder explizit dafür schreiben. Wenn Sie sich den Entwurf von Befehlssatzarchitekturen ansehen, scheint es mir, dass sie sehr "zwingend" sind, in dem Sinne, dass jeder Befehl einen Befehl im imperativen Stil codiert. Es scheint mir …
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Wie wird ein Programm auf CPU-Ebene ausgeführt?
Ich weiß, dass dies eine sehr häufige Frage ist. Aber ich habe einen anderen Blickwinkel. Ich werde nur versuchen, es hier zu artikulieren. Soweit ich weiß, ist jede Anweisung, die eine CPU ausführt, in Maschinensprache und jede CPU kann dank ALU und ihrer Transistoren einige Rechenoperationen ausführen (wenn wir auf …
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Finden des maximalen XOR von zwei Zahlen in einem Intervall: Können wir es besser machen als quadratisch?
Nehmen wir an, wir haben zwei Zahlen lll und und wollen für l \ le i, \, j \ le r finden .max ( i ⊕ j ) l ≤ i ,rrrmax(i⊕j)max(i⊕j)\max{(i\oplus j)}l≤i,j≤rl≤i,j≤rl\le i,\,j\le r Der naive Algorithmus überprüft einfach alle möglichen Paare; Zum Beispiel in Ruby hätten wir: def …
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Forschung zur Bewertung der Leistung von Cache-Vergessenheit in der Praxis
Cache-vergessene Algorithmen und Datenstrukturen sind eine ziemlich neue Sache, die von Frigo et al. in Cache-vergessenen Algorithmen, 1999 . Prokops Dissertation aus dem gleichen Jahr stellt auch die frühen Ideen vor. Das Papier von Frigo et al. präsentieren einige experimentelle Ergebnisse, die das Potenzial der Theorie und der Cache-vergessenen Algorithmen …
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Gibt es eine abstrakte Maschine, die den Stromverbrauch erfassen kann?
Wenn die algorithmische Komplexität eines Algorithmus angegeben wird, wird angenommen, dass die zugrunde liegenden Berechnungen auf einem abstrakten Computer (z. B. RAM) ausgeführt werden, der sich einer modernen CPU nähert. Mit solchen Modellen können wir die zeitliche und räumliche Komplexität von Algorithmen angeben. Angesichts der Verbreitung von GPGPUs fragt man …
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Warum SIMD verwenden, wenn wir GPGPU haben?
Ich dachte, diese Frage wird im CS-Teil von Stack Exchange besser beantwortet. Haben die Multimedia-SIMD-Erweiterungen (SSE / AVX / NEON) nach GPGPUs mit Sprachen wie CUDA und OpenCL noch einen Zweck? Ich habe kürzlich einen Artikel darüber gelesen, wie SSE-Anweisungen verwendet werden können, um das Sortieren von Netzwerken zu beschleunigen. …
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Sind CPU-Architekturen auf prozedurale Laufzeiten ausgerichtet?
Gibt es irgendwelche Änderungen, die an CPUs vorgenommen werden könnten, um sie für gleichzeitige Laufzeiten wie Rust leistungsfähiger zu machen? Gibt es beispielsweise Änderungen an Implementierungen für die Verzweigungsvorhersage oder an den Cachegrößen, die zu gleichzeitigen Laufzeiten führen könnten? Ich habe den Eindruck, dass die aktuellen CPU-Designs mehr für prozedurale …
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Werden die zukünftigen Quantencomputer das binäre, ternäre oder quaternäre Zahlensystem verwenden?
Unsere aktuellen Computer verwenden Bits, daher verwenden sie das Binärzahlensystem. Aber ich habe gehört, dass die zukünftigen Quantencomputer Qubits anstelle von einfachen Bits verwenden werden. Da es im Wort "Qubit" das Wort "Bi" gibt, dachte ich zuerst, dass dies bedeutet, dass Quantencomputer Binär (Basis 2) verwenden würden. Aber dann hörte …
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Verwenden Computer tatsächlich Carry-Lookahead-Addierer?
Es gibt viele Details über Carry-Lookahead-Addierer wie Kogge-Stone, Lander-Fischer usw. in College-CS-Kursen. Sie werden als "branchenüblich" bezeichnet. Ich kann jedoch keine Beweise (abgesehen von vielleicht der Manchester-Tragekette) aus jüngster Zeit finden, dass sie tatsächlich irgendwo speziell verwendet werden. Eine Google-Suche gibt nur Seiten mit Zeitschriften und akademischer Forschung zurück. Es …
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Warum kann das Betriebssystemdesign den Stromverbrauch senken?
Ich habe gelesen, dass Betriebssysteme wie Android und iOS irgendwie optimiert sind, um die Akkulaufzeit zu verbessern. Mein Verständnis ist, dass eine CPU eine bestimmte Anzahl von Operationen in einer bestimmten Zeit ausführt. Ich würde also denken, dass Sie Anwendungen beschleunigen können, indem Sie die Anzahl der erforderlichen Operationen reduzieren. …
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Welche Art der Verzweigungsvorhersage ist wichtiger?
Ich habe beobachtet, dass es bei der Verzweigungsvorhersage zwei verschiedene Arten von Zuständen gibt. Bei der superskalaren Ausführung, bei der die Verzweigungsvorhersage sehr wichtig ist, und hauptsächlich bei der Ausführungsverzögerung und nicht bei der Abrufverzögerung. In der Anweisungspipeline, wo das Abrufen problematischer ist, da die Anweisungen erst später ausgeführt werden. …
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Daten Allgemein MV / 8000-Tugenden von "No Mode Bit"
Ich lese Tracy Kidders "Die Seele einer neuen Maschine", in der ein Team von Data General eine neue Maschine entwirft (Codename "Eagle", später MV / 8000 genannt). Es ist eine 32-Bit-Erweiterung einer früheren Architektur (der 16-Bit-Eclipse). Eines der sich drehenden Themen scheint zu sein, dass sie keine Maschine mit einem …
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Warum die Verwendung von Hyper-Threading zu Leistungseinbußen führen kann
Ich habe an verschiedenen Stellen wie dieser gelesen , dass Hyper-Threading zu Leistungseinbußen führt. Ich kann nicht verstehen, warum oder wie Hyper-Threading zu einer Verschlechterung führt. Warum es so ist, dass selbst wenn das Betriebssystem durch Hyper-Threading freie Ressourcen nutzen kann, die Verschlechterung auftritt. Obwohl Benchmarks Hyper-Threading als Schuldigen anzeigen, …
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