Автор Анна Евкова
Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Процессор персонального компьютера. Назначение, функции, классификация процессора ( Основное устройство обработки информации в компьютере)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире, где информационные технологии так прочно вошли в жизнь человека, мы не можем представить ни одной области деятельности людей без компьютера. Дома, на работе, на учебе - сфера использования компьютеров необъятна и безгранична, она постоянно расширяется, существенно влияя на жизнь всего общества в целом и развитие его производственных сил.

С развитием общества развивается и компьютер, изменяются в лучшую сторону его технические характеристики, такие как быстродействие, удобство в достоинства работе, стоимость, тенденции размеры, количество определены потребляемой электроэнергии. деятельности Прежде всего, задачи компьютер рассматривается исследовательские как преобразователь них информации: человек человек вводит данные, компаний ЭВМ обрабатывает решения их и выводит достоинства информацию (уже обработанную) понятие на монитор (либо некоторых другое устройство). чего Все персональные использовались компьютеры, а также были прочие технические существенно устройства (планшеты, смартфоны) них обрабатывают нескончаемый методы поток информации с целом помощью специальной всего электронной микросхемы, обрабатывают называемой процессором.

компьютеры Актуальность данной жизнь работы обусловлена задачи тем, что общества компьютер прочно процессором вошел в жизнь задумываются людей, но технологии многие из задач них даже и монитор не задумываются о задумываются сущности ПК, о обусловлена том, как учебе он устроен и развитие из чего моделей состоит.

Объектом работы темы исследования процессором является понятие и быстродействие сущность процессора.

процессора Предметом исследования ЛИТЕРАТУРЫ являются современные вошел модели процессоров исследовать различных компаний является производителей.

Цель использовались данной работы различных заключается в изучении методы сущности и структуры она процессора, а также в рассмотрении некоторых моделей процессоров от разных производителей.

Для осуществления данной цели были определены следующие исследовательские задачи:

- проанализировать основные характеристики процессора;

- рассмотреть архитектуру процессора;

- исследовать тенденции современного рынка процессоров, выделить самые лучшие модели, рассмотреть основные характеристики и достоинства современных процессоров.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы: теоретический анализ исторических, публицистических, научных, социологических источников и их описание. 

ГЛАВА 1. Основное устройство обработки информации в компьютере

1.1. Основное назначение и характеристики процессора

В соответствии с принципами архитектуры ЭВМ Джона фон Неймана единственным источником активности в ЭВМ является процессор, который, в свою очередь, управляется программой, находящейся в памяти ЭВМ. (Здесь не учитывается, что источником активности также является человек, который запускает машину и вмешивается в аварийных ситуациях.)

Процессор – это центральное устройство ЭВМ, которое выполняет две основные функции:

  1. обработку информации (выполнение операций над данными);
  2. управление работой компьютера в соответствии с программой.

За реализацию этих функций в составе процессора отвечают арифметико-логическое устройство (АЛУ) и устройство управления (УУ)[1].

В состав процессора входит также собственная процессорная память, ячейки которой называются регистрами. Разрядность такого регистра – не менее машинного слова. Их количество невелико, оно меняется от 14 двухбайтных регистров в МПРЦ 8086 (первые IBM PC) до нескольких десятков регистров разной длины в МПРЦ Pentium.

Регистры предназначены для временного хранения информации, обрабатываемой процессором (например, промежуточных результатов). В регистры записывается информация, поступившая из оперативной памяти или, наоборот, предназначенная для передачи в оперативную память.

В регистрах хранятся данные и результаты, выполняемые процессором команды и некоторая другая информация. Среди них выделяют регистры общего назначения, где хранится любая информация, и специализированные регистры, выполняющие определенную функцию.

Примером специализированного регистра может служить счетчик команд, роль которого будет рассмотрена позднее.

Обработка информации происходит только в регистрах процессора.

Информацию в процессор можно внести из любой ячейки памяти или внешнего устройства, или наоборот, направить в любую ячейку памяти или на внешнее устройство.

Для выполнения арифметических и логических операций над данными, т.е. для обработки информации предназначено арифметико-логическое устройство[2].

Микросхема (интегральная схема) – сложная электронная схема, образованная большим количеством электронных элементов, сформированных на поверхности кристалла кремния (или другого полупроводника).

В зависимости от плотности упаковки элементов различают малые, средние, большие и сверхбольшие интегральные схемы.

Процессор, выполненный в виде одной или нескольких больших интегральных схем, называется микропроцессором.

Функции процессора предполагают наличие в его составе двух устройств, отвечающих за выполнение каждой из них:

  • арифметико-логическое устройство (АЛУ) – предназначено для обработки информации, выполнения арифметических и логических операций над данными;
  • устройство управления (УУ) – управляет работой компьютера (формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные управляющие сигналы).

Среди основных характеристик процессора выделим тактовую частоту, разрядность и адресное пространство.

1. Тактовая частота.

Ритм работы процессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовых импульсов. Он вырабатывает последовательность электрических импульсов. Такт – это промежуток времени между соседними импульсами (от начала текущего импульса до начала следующего). Каждая операция в компьютере выполняется за определенное число тактов. Чем больше тактов выполняется в единицу времени, тем выше скорость работы компьютера. Таким образом, тактовая частота – количество тактов в секунду – является одной из важнейших характеристик процессора. Тактовая частота современных ПК составляет 100-130 Мгц (миллионов тактов в секунду).

Генератор тактовых импульсов располагается на материнской плате и передает импульсы процессору, но микропроцессор может работать быстрее, чем определяет основная тактовая частота, поэтому Микропроцессоры моделей 80486х и все последующие могут работать с внутренним умножителем тактовой частоты в 2, 3 и даже в 5 раз, на что указывает соответствующий коэффициент[3].

  1. Разрядность процессора.

Разрядность процессора показывает, сколько двоичных разрядов (бит) процессор может принять и обработать в своих разрядах за один такт. Ранее было рассмотрено понятие ячейки – совокупности последовательных байтов, доступных для обработки одной командой. Длина машинного слова, хранящегося в ячейке, составляющая 1байт (8 разрядов), 2 байта (16 разрядов) или 4 байта (32 разряда), как раз и равняется разрядности процессора.

Разрядность процессора зависит от разрядности регистров его собственной памяти, в которых размещаются обрабатываемые данные, поступившие из внутренней памяти (информация между процессором и внутренней памятью передается целыми машинными словами).

  1. Адресное пространство.

Процессор обращается по адресу к ячейкам внутренней памяти или внешнему устройству. По шине данных информация, найденная в указанной ячейке (или внешнем устройстве), передается к процессору или, наоборот, направляется процессором в указанную ячейку памяти (на внешнее устройство).

Адрес (двоичный адресный код) передается по шине адресов. Максимальная величина адреса определяет количество ячеек памяти, к которым процессор может обратиться непосредственно по адресу – она называется адресным пространством.

Напомним, что нумеруются байты внутренней памяти, адрес же ячейки равен адресу младшего байта. Таким образом, адресное пространство показывает максимальное число непосредственно адресуемых байтов.

Адресное пространство зависит от количества разрядов двоичного адресного кода, которое модно передать по линиям (проводам) адресной шины. Обычно длина кода равна количеству таких линий – разрядности адресной шины.

Например, если разрядность адресной шины равна 16, по такой шине можно одномоментно передать 16-разрядный адресный код. С помощью 16 разрядов можно закодировать 216 разных адресов. Таким образом, адресное пространство будет равно 216 Байт = 65536 адресов (т.е. непосредственно адресуемых байтов) или 26 Кбайт.

При 32-разрядной адресной шине адресное пространство равно

232 Байт = 222 Кбайт = 212 Мбайт = 4 Гбайт[4].

Важной характеристикой процессора является его система команд, т.е. совокупность всех команд, которые он может выполнить. Процессоры, различные по системе команд, несовместимы и невзаимозаменяемы.

Системы команд современных компьютеров включают порядка трехсот команд, но это количество увеличивается, достигая 1000 команд и более. Процессоры с такой полной (или расширенной) системой команд называются процессорами типа CISC (Complex Instruction Set Computing). Расширение системы команд, с одной стороны, расширяет возможности компьютера, но с другой, делает сложнее его архитектуру и длиннее двоичный код записи одной команды. Это, в свою очередь, ведет к увеличению количества тактов, нужных для исполнения команды. На выполнение даже самой короткой команды из системы CISC требуется 4 такта.

CISC-процессоры используют в универсальных вычислительных машинах, предназначенных для выполнения разнообразных типов операций обработки информации. Однако в специализированных вычислительных машинах, ориентированных на решение определенного типа задач и выполнение единообразных операций, можно использовать процессоры, имеющие сокращенную систему команд, т.е. процессоры типа RISC (Reduced Instruction Set Computing). При такой архитектуре количество команд намного меньше, и каждая из них выполняется значительно быстрее – процессоры типа RISC имеют очень высокое быстродействие. Если требуется выполнить более сложную команду, не входящую в систему команд RISC-процессора, она автоматически «собирается» из простых. При выполнении программ, содержащих большое количество сложных команд, работа такого процессора быстро замедляется[5].

1.2. Логические основы обработки информации на ЭВМ

В настоящее время в обыденной жизни для кодирования числовой информации используется десятичная система счисления с основанием 10, в которой используется 10 элементов обозначения: числа 0, 1, 2, … 8, 9. В первом (младшем) разряде указывается число единиц, во втором — десятков, в третьем — сотен и т.д.; иными словами, в каждом следующем разряде вес разрядного коэффициента увеличивается в 10 раз.

Обработка информации выполняется в соответствии с законами алгебры логики – раздела математической науки, изучающей операции над логическими высказываниями (предложениями, о которых можно сказать, истинны они или ложны)[6].

В первой половине XIX века английский математик Джордж Буль разработал математический аппарат, с помощью которого можно выполнять операции над логическими выражениями, имеющими лишь два значения: «истина» и «ложь». В дальнейшем выяснилось, что абстрактную математическую структуру, созданную Булем (Булеву алгебру) можно наполнить разным содержанием. Она подходит для описания операций над логическими высказываниями (логическая модель). Но ее можно также применить для описания операций над множествами (теоретико-множественная модель).

Для нас же самое главное в том, что, с одной стороны, формальные законы Булевой алгебры применимы к обработке последовательностей нулей и единиц (функциональная модель), а с другой, те же законы описывают работу так называемых контактных схем, т.е. схем, составленных из комбинаций переключателей (контактов), которые могут также принимать два значения: «включено» и «выключено» (техническая модель). В качестве таких переключателей первоначально использовались электромагнитные реле, позднее электронные элементы[7].

Поскольку работа электронных схем описывается тем же математическим аппаратом, что и преобразование последовательностей нулей и единиц, то для такого преобразования можно применять электронные схемы. Но тем же математическим аппаратом описывается и выполнение логических операций, значит, логические выражения можно использовать для описания схем из электронных логических элементов – электронных схем, используемых в конструировании компьютеров.

Обработка информации в ЭВМ происходит путем последовательного выполнения элементарных операций. К ним относятся: установка, сдвиг, прием, преобразование, сложение и некоторые другие.

Для выполнения каждой из этих операций сконструированы электронные узлы – регистры, счетчики, сумматоры, преобразователи кодов и т.д. Из этих узлов строятся интегральные микросхемы очень высокого уровня: микропроцессоры, модули ОЗУ, контроллеры внешних устройств и т.д. Сами указанные узлы собираются из основных базовых логических элементов – как простейших, реализующих логические функции И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ и им подобных, так и более сложных, таких как триггеры.

Логический элемент компьютера - это часть электронной логической схемы, которая реализует элементарную логическую функцию.

Каждый логический элемент имеет свое условное обозначение, которое выражает его логическую функцию, но не указывает на то, какая именно электронная схема в нем реализована. Это упрощает запись и понимание сложных логических схем.

Рассмотрим действие основных логических элементов, работа которых соответствует основным логическим операциям.

Пусть А и В – логические переменные.

Логический элемент

(инвертор)

выполняет логическую

операцию отрицания «неА» (А)

Его работа описывается следующей таблицей – таблицей истинности. Здесь единице соответствует наличие сигнала на входе или выходе электронного элемента, а нулю – его отсутствие.

А

 А

0

1

1

0

Логический элемент

1

«или»

выполняет логическую операцию

дизъюнкции «А или В» (А V В)

Логический элемент

&

«и»

выполняет логическую операцию

конъюнкции «А и В» (АВ)

Таблицы истинности:

А

В

А или В

(АVВ)

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

А

В

А и В

(АВ)

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

Логический элемент

1

«или-не»

соответствует операции

«не(А или В)» ( (АVВ))

Логический элемент

&

«и-не»

соответствует операции

«не(А и В)» ( (АВ))

Таблицы истинности:

А

В

не(А или В)

(АVВ)

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

А

В

не(А и В)

(АВ)

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

Более сложные логические выражения реализуются посредством соединения простейших логических элементов в электронные логические схемы. Например, логическая операция «исключающее или» может быть реализована посредством следующей схемы, которая соответствует логическому выражению (А(В)) V ((А)В) и описывается приведенной таблицей истинности.

&

1

&

А

В

а

а

в

в

А

В

Исключающее или

(А(В)) V((А)В)

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

Одной из главных электронных логических схем является сумматор – схема, выполняющая сложение двоичных чисел. Операция суммирования является основной, т.к. к ней можно свести все остальные операции над двоичными числами[8].

ГЛАВА 2. УСТРОЙСТВА управления компьютером

2.1. Программное управление компьютером

Вся обработка информации выполняется компьютером под управлением программы. Вся деятельность компьютера, будь то решение прикладной задачи, выполнение процесса начальной загрузки, обеспечение удобных условий работы пользователя и даже процесс создания новых программ, происходит под управлением программы.

В основе программы лежит алгоритм – строго определенная последовательность команд, предписывающая выполнять действия, которые приведут к достижению цели. В качестве исполнителя алгоритма выступает компьютер, а точнее, процессор. Как любой исполнитель, он имеет систему команд, т.е. набор действий, которые он в состоянии выполнить.

Команды, которые входят в систему команд процессора, очень просты, они предписывают процессору выполнять элементарные действия автоматически без дополнительных указаний и называются машинными командами.

Их сравнительно немного – процессоры современных компьютеров выполняют примерно 240 машинных команд. Это команды выполнения следующих операций:

    • операции пересылки информации внутри ЭВМ;
    • арифметические операции над данными;
    • логические операции над данными;
    • операции обращения к внешним устройствам;
    • операции передачи управления;
    • обслуживающие и вспомогательные операции.

Алгоритм, записанный в виде последовательности машинных команд, называется машинной программой.

Каждая машинная команда содержит следующие предписания:

    • из каких ячеек взять обрабатываемую информацию;
    • какие действия с нею совершить;
    • в какие ячейки направить полученный результат.

Команда, как и данные, записывается в виде последовательности 0 и 1 (в двоичном коде). Часть разрядов двоичного кода кодирует действия, которые требуется выполнить – это код операции. Другая часть разрядов кодирует адреса ячеек, из которых надо взять данные и в которые надо направить результаты выполнения действий.

Структура команды:

Код операции

Адресная часть

Машинная программа, которая составлена из команд, записанных в двоичном коде, так же, как и данные, хранится в ячейках памяти компьютера. В этом состоит принцип хранимой программы.

Рассмотрим теперь, как достигается автоматизм работы процессора, исполнения им заданной программы[9].

2.2. Автоматизация работы процессора

Команды машинной программы располагаются в ячейках памяти последовательно, друг за другом; так же последовательно они и выполняются. Чтобы обеспечить автоматический переход от исполнения одной команды к исполнению следующей, используется специальный регистр собственной памяти процессора – счетчик команд (СК). В нем находится адрес ячейки, хранящей команду, которую надо выполнять следующей.

В каждый момент процессор выполняет одну команду программы, адрес которой хранится в специальном регистре собственной памяти процессора – счетчике команд.

Действия процессора по выполнению каждой отдельной команды (основной алгоритм его работы) таковы:

  1. читать адрес из счетчика команд;
  2. читать слово (содержащее команду) по этому адресу;
  3. увеличить счетчик команд;
  4. выполнить команду, записанную в прочитанном слове.

Обратим особое внимание на пункт 3: «увеличить счетчик команд». Выполняя это действие, процессор автоматически увеличивает содержимое счетчика команд на 1, 2 или 4 в зависимости от типа процессора[10].

Мы знаем, что ячейка памяти содержит машинное слово, достаточное для обработки одной командой, длина этого слова может быть 1, 2 или 4 байта. Поскольку нумеруется каждый байт, то адреса ячеек памяти (нумеруемые по номеру младшего байта) изменяются на 1 , 2 или 4 в зависимости от типа компьютера. Значит, увеличение счетчика команд на заданное число (1,2 или 4) ведет к автоматическому появлению в нем адреса следующей ячейки памяти, где и хранится следующая команда – вот почему команды программы располагаются в ячейках памяти одна за другой.

Однако таким образом можно исполнять автоматически только линейные алгоритмы. Для реализации циклов и ветвлений используются специальные команды процессора, исполнение которых определенным образом меняет содержимое счетчика команд: увеличивает или уменьшает его на величину, кратную длине машинного слова, т.е. происходит переход к исполнению команды не из той ячейки, что расположена непосредственно вслед за текущей, а из ячейки, адрес которой был вычислен и находится теперь в счетчике команд. К таким командам, меняющим порядок исполнения команд программы, относятся, например, команды передачи управления.

Так достигается автоматизация действий процессора в соответствии с заданной программой. Если программа задана и не содержит ошибок, ее исполнение уже не требует вмешательства человека[11].

Процессор исполняет программу команда за командой в соответствии с изменением содержимого счетчика команд и расположением команд в памяти, пока не получит команду остановиться.

Таким образом, все самые сложные действия компьютера сводятся к исполнению процессором сравнительно небольшого набора элементарных команд, и вся работа компьютера должна быть регламентирована программами.

Первоначально все самые необходимые программы загружаются в оперативную память (ОЗУ), но даже этот процесс выполняется в соответствии с программой начальной загрузки, которая хранится в постоянном запоминающем устройстве (информация там хранится при выключенном компьютере).

При включении компьютера в счетчике команд автоматически появляется так называемый стартовый адрес, по которому процессор обращается к определенной ячейке ПЗУ за своей первой командой – далее процесс происходит автоматически[12].

Одним из немаловажных факторов повышающих производительность процессора, является наличие кэш-памяти, а точнее её объём, скорость доступа и распределение по уровням.

Кэш-память - это сверхбыстрая память используемая процессором, для временного хранения данных, которые наиболее часто используются. Вот так, вкратце, можно описать данный тип памяти.

Кэш-память построена на триггерах, которые, в свою очередь, состоят из транзисторов. Группа транзисторов занимает гораздо больше места, нежели те же самые конденсаторы, из которых состоит оперативная память. Это тянет за собой множество трудностей в производстве, а также ограничения в объёмах. Именно поэтому кэш память является очень дорогой памятью, при этом обладая ничтожными объёмами. Но из такой структуры, вытекает главное преимущество такой памяти — скорость. Так как триггеры не нуждаются в регенерации, а время задержки вентиля, на которых они собраны, невелико, то время переключения триггера из одного состояния в другое происходит очень быстро. Это и позволяет кэш-памяти работать на таких же частотах, что и современные процессоры.

Также, немаловажным фактором является размещение кэш-памяти. Размещена она, на самом кристалле процессора, что значительно уменьшает время доступа к ней. Ранее, кэш память некоторых уровней, размещалась за пределами кристалла процессора, на специальной микросхеме SRAM где-то на просторах материнской платы. Сейчас же, практически у всех процессоров, кэш-память размещена на кристалле процессора.

Как уже упоминалось выше, главное назначение кэш-памяти — это хранение данных, которые часто используются процессором. Кэш является буфером, в который загружаются данные, и, несмотря на его небольшой объём, (около 4−16 Мбайт) в современных процессорах, он дает значительный прирост производительности в любых приложениях.

Чтобы лучше понять необходимость кэш-памяти, давайте представим себе организацию памяти компьютера в виде офиса. Оперативная память будет являть собою шкаф с папками, к которым периодически обращается бухгалтер, чтобы извлечь большие блоки данных (то есть папки). А стол, будет являться кэш-памятью.

Есть такие элементы, которые размещены на столе бухгалтера, к которым он обращается в течение часа по несколько раз. Например, это могут быть номера телефонов, какие-то примеры документов. Данные виды информации находятся прямо на столе, что, в свою очередь, увеличивает скорость доступа к ним.

Точно так же, данные могут добавиться из тех больших блоков данных (папок), на стол, для быстрого использования, к примеру, какой-либо документ. Когда этот документ становится не нужным, его помещают назад в шкаф (в оперативную память), тем самым очищая стол (кэш-память) и освобождая этот стол для новых документов, которые будут использоваться в последующий отрезок времени.

Также и с кэш-памятью, если есть какие-то данные, к которым вероятнее всего будет повторное обращение, то эти данные из оперативной памяти, подгружаются в кэш-память. Очень часто, это происходит с совместной загрузкой тех данных, которые вероятнее всего, будут использоваться после текущих данных. То есть, здесь присутствует наличие предположений о том, что же будет использовано «после». Вот такие непростые принципы функционирования[13].

Современные процессоры, оснащены кэшем, который состоит, зачастую из 2 -ух или 3-ёх уровней. Конечно же, бывают и исключения, но зачастую это именно так.

В общем, могут быть такие уровни: L1 (первый уровень), L2 (второй уровень), L3 (третий уровень). Теперь немного подробнее по каждому из них:

1. Кэш первого уровня (L1) — наиболее быстрый уровень кэш-памяти, который работает напрямую с ядром процессора, благодаря этому плотному взаимодействию, данный уровень обладает наименьшим временем доступа и работает на частотах близких процессору. Является буфером между процессором и кэш-памятью второго уровня.

Мы будем рассматривать объёмы на процессоре высокого уровня производительности Intel Core i7−3770K. Данный процессор оснащен 4×32 Кб кэш-памяти первого уровня 4×32 КБ = 128 Кб. (на каждое ядро по 32 КБ)

2. Кэш второго уровня (L2) — второй уровень более масштабный, нежели первый, но в результате, обладает меньшими «скоростными характеристиками». Соответственно, служит буфером между уровнем L1 и L3. Если обратиться снова к нашему примеру Core i7−3770 K, то здесь объём кэш-памяти L2 составляет 4×256 Кб = 1 Мб.

3. Кэш третьего уровня (L3) — третий уровень, опять же, более медленный, нежели два предыдущих. Но всё равно он гораздо быстрее, нежели оперативная память. Объём кэша L3 в i7−3770K составляет 8 Мбайт. Если два предыдущих уровня разделяются на каждое ядро, то данный уровень является общим для всего процессора. Показатель довольно солидный, но не заоблачный. Так как, к примеру, у процессоров Extreme-серии по типу i7−3960X, он равен 15Мб, а у некоторых новых процессоров Xeon, более 20[14].

2.3. Маркировка процессоров

Процессоры фирм AMD, IBM, Cyrix и Texas Instruments.

Фирма AMD традиционно выпускает процессоры, совместимые с передовыми моделями от Intel. Эти процессоры обычно появляются несколько позже, но вбирают в себя достижения, реализованные Intel в более поздних моделях. Процессоры класса 486 фирмы AMD совместимы с моделями Intel.Наибольший интерес представляют процессоры семейства Enhanced Am486® и Am5X86тм, представляющие вершину достижений, реализованных в рамках шины 486 процессора (Pentium OverDrive, конечно, их несколько превосходит, но его цена менее себя привлекательна). Их буферы отличие экономичность большинства потребления – питание остановкой пониженным напряжением, пониженным наличие развитых представляющие средств SMM и Их управления потреблением, Pentium более широкое передовыми применение политики фирмы обратной записи прекращает первичного кэша.

исполнение Процессоры используют который умножение частоты потреблением на коэффициент 2,3 и достижений даже 4, который CLKMUL может снижаться наличие заземлением вывода частоты CLKMUL.

Процессоры остановкой имеют возможность даже снижения энергопотребления в средств нерабочем режиме (аналогичные процессорах средства появились в записи процессорах Pentium Auto начиная только семейства со 2-го поколения). режиме По сигналу режиме STOPCLK# процессор поздних выгружает буферы класса записи и входит в вывода режим Stop Power Grant, в котором инструкций прекращается тактирование процессорах большинства узлов вершину процессора, что который вызывает снижение прерывания потребления. В этом возможность состоянии он внешней прекращает исполнение применение инструкций и не HALT обслуживает прерывания, по но продолжает Cyrix слежение за отслеживание шиной данных, исполнение отслеживание кэш-попадания. Am Из этого HALT состояния процессор энергопотребления выходит по режим снятию сигнала развитых STOPCLK#, совместно с за использованием режима SMM, реализует механизм расширенного управления питания APM(Advanced Power Management).

В состояние пониженного потребления Auto HALT PowerDowen процессор переходит при исполнении инструкции HALT. В этом состояние процессор реагирует на все прерывания и также продолжает слежение за шиной.

Из состояния Stop Grant остановкой внешней синхронизации процессор можно перевести в режим Stop Clok, в котором он потребляет минимальную мощность. В этом режиме он не выполняет никаких функций, но при возобновление синхронизации вернется в состояние Stop Grant, из которого можно выйти в нормальный режим работы.

Расширенные средства SMM, реализованные в процессоре, поддерживают рестарт инструкций ввода/вывода и изменение базового адреса SMRAM.

Процессоры Enhanced Am486 имеют обозначения вида

Расширенные средства SMM, реализованные в процессоре, поддерживают рестарт инструкций ввода/вывода и изменение базового адреса SMRAM.

Процессоры Enhanced Am486 имеют обозначения вида

A80486 DX4 – 120 ля названия (слева направо) расшифровываются следующим образом:

  • Типа корпуса: A=PGA-186, S=SQFP-208.
  • Типа устройства: 80486 Am486.
  • Версия: DX4 = с устроением частоты и FPU, DX2 = с удвоением частоты и FPU.
  • Частота (внутренняя), МГц: 120, 100, 80, 75 или 66.
  • Семейство: S = ENHANCED (с расширенными возможностями).
  • Напряжение питания: V = питание 3,3 В, входы допускают уровень сигнала 5 В.
  • Размер кэша: 8 = 8 Кбайт.
  • обеспечивающий Тип кэша: В = Частота Write Back.

умножения Эти процессоры приходится могут устанавливать записи практически в любые Здесь системные платы с изменение сокетами 1, 2 или 3, DX имеющими регулятор расшифровываются напряжения питания Эти процессора, обеспечивающий этом номинальное напряжение 3,3 В. иную Платы, не выбранной поддерживающие расширенный устанавливать режим шины, Типа будут использовать Иногда процессоры только в DX режиме сквозной Частота записи кэша. причина Более современные расшифровываются платы реализуют инструкций все преимущества Процессоры данных процессоров.

приводит Процессоры Am5x86-P75, желаемому они же Write AMD-X5-133 – самые или высокопроизводительные процессоры любые класса 486 – имеют позволяющий иную систему устанавливать обозначения. Здесь Напряжение надпись вида идентичны AMD-X5 – 133 A D W расшифровывается названия следующим образом:

  • Здесь AMD-X5 – обозначение они процессора с учетверением направо частоты.
  • Частота (внутренняя) - 133 замена МГц.
  • Тип продукты корпуса: A=PGA-168, S=SQFP-208.
  • Напряжение платежах питания: D = 3,45 B, F = 3,3 B.
  • Допустимая напряжения температура корпуса: W=55 Версия oC, Z=85 oC.

входы Хотя эти адреса процессоры по уровень интерфейсу идентичны CLIKMUL процессорам Enhanced имеются Am486, их режим удается использовать входы далеко не на всех системных платежах 486. Иногда причина кроется в версии BIOS, замена которой приводит к желаемому результату.

Иногда приходится снижать коэффициент умножения (если на плате есть джампер, позволяющий подать низкий уровень на вывод CLIKMUL). Правда, при этом процессор становится аналогом DX-100 или DX4-120 в зависимости от выбранной входной частоты.

Кроме процессоров Intel и AMD, с шиной 486процессора имеются продукты и других фирм. К ним относятся следующие:

Процессоры фирмы Cyrix:

  • Cx486DX имеет по сравнению с другими более эффективный FPU.Процессоры Cx486DX2-66 и Cx486DX4-100 имеют кэш с обратной записью (WB), по параметрам близки к соответствующим моделям AMD.
  • CYRIX 5x86-100 и 5x86-120 по внутренней архитектуре приближаются к пятому поколению (имеют, например, динамическое предсказание ветвлений), но внешнюю шину 486 процессора с расширенным режимом (кэш работает с обратной записью). Их производительность существенно выше 486-х процессоров Intel и стандартной AMD с такими помощью же тактовыми расширенным частотами. Проблемы с SLC установкой этого динамическое процессора обычно обозначение связана с отсутствием написанные его поддержкой Процессоры конкретной версией какие BIOS. Кроме шину того, с этим пониженное процессором могут «зависать» кэш некоторые программы, в Cyrix частности написанные с версией помощью системы Bl Clipper. Фирма архитектурные Cyrix объясняет будут это явление процессорах тем, что программных задержки, реализованные IBM на программных моделям циклах, в этом для процессоре будут умножением иметь существенно отношения меньше значение, расширенным чем в процессорах Проблемы четвертого поколения (обратная что сторона предсказаний такими ветвлений).

Для «лечения» работает этого «недуга» предлагаются серьезные специальные программы-замедлители, звучным очевидно, отключающие аналогичным архитектурные «излишества», а, к примеру, эффективный для использования Texas пакета 3D-Studio с данным звучным процессорам предлагаются корпус Patch-файлы («заплатки»).

Процессоры пятому фирмы IBM.

  • не 486BL2, 486Bl3 (Blue тем Lighting - молния) – это вариант 486SX с 2-3-кратным умножением частоты без Burst Mode, питание 3,3 В и пониженное потребление. За звучным названием не стоят какие-либо серьезные преимущества.

Несмотря на обозначение, процессоры 486SLC и 486DLC предназначены для замены 386SX и 386DX соответственно – их корпус и интерфейс к стандартной шине 486 процессоров отношения не имеют.

Процессоры фирмы Texas Instruments.

  • TIDX2-80 и TIDX4-100 близки к аналогичным 486-м процессорам AMD.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Центральный процессор (ЦП) – функционально-законченное программно - управляемое устройство обработки информации, выполненное на одной или нескольких СБИС.

Процессор в определённой последовательности выбирает из памяти инструкции и исполняет их.

В многопроцессорной системе функции центрального процессора распределяются между несколькими обычно идентичными процессорами для повышения общей производительности системы, а один из них назначается главным. Характеристика процессоров, используемых в современных ПК типа IBM PC, процессоры для этих ПК выпускают многие фирмы, но законодателем моды здесь является фирма Intel. Ее последней разработкой является процессор Intel Core, выпуск которого начат в начале 2006 г.

Фирма Intel поставляет упрощенные варианты процессоров Pentium 4 под названием Celeron, который в два раза дешевле базового варианта процессора. Но следует отметить, что последние модели процессоров Celeron ни в чем не уступают «старшему брату» и даже в некоторых случаях превосходят его.

Процессоры имеют возможность снижения энергопотребления в нерабочем режиме (аналогичные средства появились в процессорах Pentium начиная только со 2-го поколения).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Воройский Ф. С. Информатика. Энциклопедия словарь справочник: введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2016. – 768 с.
  2. Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С. В. Симоновича. - СПб.: Питер, 2015. - 640 с.: ил.
  3. Ковтанюк Юрий Славович. Библия пользователя ПК. — М.: «Диалектика», 2017.
  4. Лапин Евгений Васильевич. Подготовка и запись DVD всех типов. Краткое руководство. — М.: «Вильямс», 2016.
  5. Магилев П. К. Практикум по информатике,-Изд. 2-е,2015
  6. Маккормик Д. Сикреты работы в Windows, Word, Word Excel. Полное руководство для начинающих: Пер. с англ.И. Тимонина. – Харьков: «Книжный клуб“ Клуб семейного доступа”», 2015 – 240 с.:ил.
  7. Макарова, Информатика. Практикум по технологии работы на компьютере.- Под редакцией/ Макаровой,-Изд. 3-е, 2015.
  8. Основы информатики: Учеб. Пособие / В. А. Коднянко. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2014. 324 с.
  9. Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК — 17-е изд. — М.: «Вильямс», 2017.
  10. Соломенчук Валентин Георгиевич. Заглянем под крышку компьютера! — М.: «НТ Пресс», 2017.
  11. Соломенчук Валентин Георгиевич. Железо ПК 2009. — М.: «НТ Пресс», 2015.
  1. Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С. В. Симоновича. - СПб.: Питер, 2015. - 640 с.: ил.

  2. Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК — 17-е изд. — М.: «Вильямс», 2017.

  3. Основы информатики: Учеб. Пособие / В. А. Коднянко. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2014. 324 с.

  4. Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С. В. Симоновича. - СПб.: Питер, 2015. - 640 с.: ил.

  5. Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК — 17-е изд. — М.: «Вильямс», 2017.

  6. Соломенчук Валентин Георгиевич. Железо ПК 2015. — М.: «НТ Пресс», 2015.

  7. Ковтанюк Юрий Славович. Библия пользователя ПК. — М.: «Диалектика», 2017.

  8. Лапин Евгений Васильевич. Подготовка и запись DVD всех типов. Краткое руководство. — М.: «Вильямс», 2016.

  9. Ковтанюк Юрий Славович. Библия пользователя ПК. — М.: «Диалектика», 2017.

  10. Соломенчук Валентин Георгиевич. Заглянем под крышку компьютера! — М.: «НТ Пресс», 2017.

  11. Ковтанюк Юрий Славович. Библия пользователя ПК. — М.: «Диалектика», 2017.

  12. Ковтанюк Юрий Славович. Библия пользователя ПК. — М.: «Диалектика», 2017.

  13. Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С. В. Симоновича. - СПб.: Питер, 2015. - 640 с.: ил.

  14. Информатика. Базовый курс. 2-е издание / Под ред. С. В. Симоновича. - СПб.: Питер, 2015. - 640 с.: ил.