Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса

Разрядность — это максимальное количество разрядов двоичного числа, над ко­торыми одновременно может выполняться машинная операция, в том числе и опе­рация передачи информации; чем больше разрядность, тем, при прочих равных условиях, будет больше и производительность ПК.

Разрядность МП определяется иногда по разрядности его регистров и кодовой щины данных, а иногда по разрядности кодовых шин адреса. Одинаковая раз­рядность этих шин только у МП типа VLIW (64-битовая IA — Intel Archi­tecture).

Типы системного и локальных интерфейсов

Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информациимежду узлами машины, позволяют подключать разное количество внешних уст­ройств и различные их виды.

Емкость оперативной памяти

Емкость оперативной памяти измеряется обычно в мегабайтах. Напоминаем, что

1 Мбайт - 1024 Кбайт = 1024 ² байт.

Многие современные прикладные программы с оперативной памятью, имею­щей емкость меньше 16 Мбайт, просто не работают, либо работают, но очень медленно.

Следует иметь в виду, что увеличение емкости основной памяти в два раза, по­мимо всего прочего, увеличивает эффективную производительность компьюте­ра при решении сложных задач (когда ощущается дефицит памяти) примерно в 1,7 раза.

Емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера)

Емкость винчестера измеряется обычно в гигабайтах, 1 Гбайт = 1024 Мбайт. По прогнозам специалистов, многие программные продукты 2002 года будут тре­бовать для работы до 1 Гбайт внешней памяти.

Тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках

Сейчас применяются накопители на гибких магнитных дисках, использующие, дискеты диаметром 3,5 дюйма, имеющие стандартную емкость 1,44 Мбайт (накопители для дискет 5,25 дюйма, емкостью 1,2 Мбайт в современные ПК уже не устанавливаются).

•

Наличие, виды и емкость кэш-памяти

Кэш-память— это буферная, недоступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операции с ин­формацией, хранящейся в более медленно действующих запоминающих устрой­ствах. Например, для ускорения операций с основной памятью организуется реги­стровая кэш-память внутри микропроцессора (кэш-память первого уровня) иливне микропроцессора на материнской плате (кэш-память второго уровня); для ускорения операций с дисковой памятью организуется кэш-память на ячейках основной памяти.

Следует иметь в виду, что наличие кэш-памяти емкостью 256 Кбайт увеличивает производительность ПК примерно на 20 %.

Микропроцессоры и системные платы

Наиболее важными компонентами любого компьютера, обусловливающими его основные характеристики, являются микропроцессоры, системные платы и интерфейсы.

Микропроцессоры

Микропроцессор (МП), или central processing unit (CPU) — функционально-закон­ченное программно-управляемое устройство обработки информации, выполнен­ное в виде одной или нескольких больших (БИС) или сверхбольших (СБИС) ин­тегральных схем.

Микропроцессор выполняет следующие функции:

-вычисление адресов команд и операндов;

-выборку и дешифрацию команд из основной памяти (ОП);

-выборку данных из ОП, регистров МПП и регистров адаптеров внешних устройств (ВУ);

-прием и обработку запросов и команд от адаптеров па обслуживание ВУ;

-обработку данных и их запись в ОП, регистры МПП и регистры адаптеров ВУ;
- выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ПК;

-переход к следующей команде.

Основными параметрами микропроцессоров являются:

-разрядность;

-рабочая тактовая частота;

- размер кэш-памяти;

-состав инструкций;

-конструктив;

- рабочее напряжение и т. д.

Разрядность шины данных микропроцессора определяет количество разрядов, над которыми одновременно могут выполняться операции; разрядность шины адреса МП определяет его адресное пространство.

Адресное пространство — это максимальное количество ячеек основной памяти, которое может быть непосредственно адресовано микропроцессором.

Рабочая тактовая частота МП во многом определяет его внутреннее быстродей­ствие, ибо каждая команда выполняется за определенное количество тактов. Быс­тродействие (производительность) ПК зависит также и от тактовой частоты шины материнской платы, с которой работает (может работать) МП.

Кэш-память, устанавливаемая на плате МП, имеет два уровня:

-L1 — память 1-го уровня, находящаяся внутри основной микросхемы (ядра) МП и работающая всегда на полной частоте МП (впервые кэш L1 был введен в МП486иуМП3865ЬС);

-L2 — память 2-го уровня, кристалл, размещаемый на плате МП и связанный с ядром внутренней микропроцессорной шиной (впервые введен в МП Pentium II). Память L2 может работать на полной или половинной частоте МП.
Эффективность этой кэш-памяти зависит и от пропускной способности мик­ропроцессорной шины.

Состав инструкций — перечень, вид и тип команд автоматически исполняемых МП. От типа команд зависит даже классификационная группа МП (CISC, RISC, VLIM и т. д.). Перечень и вид команд определяют непосредственно те процедуры, которые могут выполняться над данными в МП, и те категории данных, над которыми могут выполняться эти процедуры. Дополнительные инструкции в неболь­ших количествах вводились во многих МП (286, 486, Pentium Pro и т. д.). Но су­щественное изменение состава инструкций произошло в МП 386 (этот состав далее принят за базовый), Pentium MMX, Pentium III, Pentium 4.

Конструктив определяет те физические разъемные соединения, в которые уста­навливается МП и которые определяют пригодность материнской платы для уста­новки МП. Разные разъемы имеют разную конструкцию (Slot — щелевой разъем, Socket — разъем-гнездо), разное количество контактов, на которые подаются сиг­налы и рабочие напряжения.

Рабочее(ие) напряжение(ия) также определяет пригодность материнской платы для установки МП.

Первый микропроцессор был выпущен в 1971 году фирмой Intel (США) — МП 4004. В настоящее время разными фирмами выпускается много десятков различных микропроцессоров, но наиболее популярными и распространенными являются микропроцессоры фирмы Intel и Intel-подобные. Все микропроцессоры можно разделить на четыре группы:

1. МП типа CISC(Complex Instruction Set Command ) с полным набором систе­мы команд.

2. МП типа RISC(Redused Instruction Set Command) с усеченным набором сис­темы команд.

3. МП типа VL1W(Very Length Instruction Word) со сверхбольшим командным словом.

4. МП типа MISC(Minimum Instruction Set Command) с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием и т. д.

Поиск по сайту: