Поразрядно-последовательные системы


Так как каждое слово, которое может быть записано в ячейку АЗУ может быть разделено на разряды. Число разрядов, предположим, ограничено и равно m. М/б, есть смысл не обрабатывать сразу параллельно все m разрядов для ассоциативного поиска, а этот процесс разделить на m частей, т.е. обрабатывать разряды последовательно, но параллельно по всем словам. Это означает, что нам требуется не АЛУ m-разрядное, а битовый ПЭ. Ведь когда организуется операция сложения, то осуществляется поразрядное сложение с учетом переносов. Когда мы обрабатываем поразрядно каждое слово, то такая ассоциативная система называется поразрядно-последовательной.

Рассмотрим функциональную схему поразрядно-ассоциативной системы:

Функциональная схема АС

Рис.7.18. Функциональная схема АС

РгО – регистр отклика, в котором хранятся результаты битового среза.

РгК – компаранда.

Описание работы схемы:

1). Схема управления позволяет сдвигать слово, что обеспечивает параллельную передачу битового среза в массив ПЭ. Одновременно с передачей в ПЭ битового среза передаются одноименные разряды регистра компаранда и маски.

2). Каждый ПЭ формирует частичный результат – бит отклика, который используется для следующей операции в ПЭ. Здесь возможность использовать это для следующей операции после всех n сдвигов или же после всех операций, когда пришли данные очередного битового среза.

3). Регистр маски позволяет исключать некоторые разряды слов из обработки.

4). В РгО формируется также результат ассоциативной обработки всего массива, который, например, может использоваться для маскирования некоторых слов ассоциативной памяти при выполнении следующей команды УУ.

5). РгК содержит данные о ассоциативной обработке. Например число с которым сравнивается каждая ячейка.

6). Анализ всех n слов будет завершен для m тактов и не зависит от ячеек ОЗУ. Обработка битовых срезов дает значительный выигрыш в быстродействии при n >> m.

7). Ассоциативный процессор реализует функционально-полную систему операций над многозначными данными. Можно увидеть, что за m тактов выполняется сразу n операций.