Дворцовая

Это разновидность фоннеймановской архитектуры, принципиально от неё не отличающаяся. Ну, передают там данные и код по разным шинам, и что? Типа в два раза быстрее? С хуя ли, если все остальное то же самое? В конвейерной архитектуре вообще похуй, хоть по десяти параллельным шинам передавай, хоть по одному последовательному интерфейсу, главное чтобы вход конвейера успевал заполняться.

Суть и основная жопа фоннеймановской архитектуры в том, что возможен произвольный доступ к памяти, причём будет ли осуществлён этот доступ или нет в общем случае определяется вычисляемыми в процессе исполнения указателями, т.е., в общем случае
— во-первых, нельзя загрузить данные из медленной динамической памяти в кеш заранее, так как заранее непонятно что грузить,
— во-вторых, нельзя запустить выполнение параллельного потока, работающего с теми же областями данных, так как нет уверенности, что из другого потока эти данные не будут изменены (точнее, поток запустить можно, но под честное слово, поэтому многопоточность программирование очень геморное и большинство программ однопоточные).

Первую проблему пытаются решать огромным кешем, т.е., грузить все подряд в окрестности тех данных, к которым недавно обратились. Но чем больше кеш, тем он медленнее работает и дороже стоит, кроме того, грузить все подряд энергозатратно, если все данные не влезают в кеш, то кристалл становится печкой вплоть до невозможности держать номинальную рабочую частоту. Поэтому, в реальности грузят не все подряд, а одну кеш-линию на 32 байта.

Есть ещё всякие «предсказатели переходов», когда заранее можно понять что грузить, они помогают ускорить загрузку кеш-линий, но там, где настоящий произвольный доступ, они не работают от слова совсем. Т.е., они в принципе не решают проблему произвольного доступа.

Вообще, быстрый произвольный доступ у огромным областям памяти невозможен чисто из законов физики, с которыми архитектура фон Неймана находится в противоречии, так как она является не привязанной к физике математической абстракцией (в физике существует принцип локальности взаимодействий, состояния удаленных друг от друга процессов не могут мгновенно непосредственно влиять друг на друга, только спустя время и с помощью определённого механизма). Увеличение кеша — это как бы замена более дешёвой DDR на более дорогую кеш-память. Если кеш разрастить до уровня DDR, то она тоже будет тормозить, просто не так сильно как DDR.

Страничная организация памяти и виртуальная память, призванные решить вторую проблему, порождают другой косяк — просто гигантские накладные расходы на запуск процесса (для каждого процесса создаётся своя таблица страниц), т.е., не имеет смысла разбивать программу на множество мелких изолированных процессов. Поэтому как было большинство программ однопоточными, так и остались. Очень малое количество задач позволяет разбиение на крупные потоки, которые могут быть запущены как отдельный процесс.

НравитсяНравится