Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Центральный микропроцессор



Центральный процессор— это цент­ральный основной рабочий компонент компьютера, который выполня­ет арифметические и логические операции, заданные программой, уп­равляет вычислительным процессом и координирует работу всех уст­ройств компьютера.

Самая важная часть компьютера на самом деле очень мала, и из-за мелких размеров ее называют микропроцессором.

Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоуголь­ной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора.

Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к материнской плате компьютера.

Выращенный по специальной технологии кристалл кремния площадью не более 4—6 см2 содержит в себе множество отдельных элементов — транзисторов и триггеров, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью «думать»: выполнять поступаю­щие на вход команды, проводить вычисления и обрабатывать всю информацию по законам математической логики.

Поэтому микропроцессор называют «мозгом» машины.

Для того чтобы «мозг» не «закипал» — микропроцессор во вре­мя работы не перегревался, при установке его всегда «накрывают» небольшим, но мощным вентилятором — куллером с целью прину­дительного охлаждения.

Процессоров в компьютере много. Дополнительные процессо­ры нередко бывают установлены на периферийных устройствах, контроллерах, адаптерах и платах расширения. Их называют уже не процессорами, а «чипами».

На любом процессорном кристалле находятся:

* собственно процессор — главное вычислительное устройство, производящее математические операции с числами, в которые преображается любая поступающая в компьютер информация;

* сопроцессор — специальный блок для операций с «плаваю­щей запятой», применяется для особо точных и сложных расчетов, а также для работы с рядом графических программ;

* кэш-память первого уровня — небольшая (несколько десятков килобайт) сверхбыстрая память, предназначенная для хране­ния промежуточных результатов вычислений;

* кэш-память второго уровня — она чуть медленнее, зато боль­ше - от 128 до 512 Кбайт.

Процессоры, на которых собирается подавляющее большинство современных компьютеров, — это семейство Intel Pentium III и Реntium IV. Производство компьютеров на процессорах 386, 486 Pentium I, Реntium II уже прекратилось.

Наибольшее распространение в нашей стране получили процес­соры фирмы Intel, имеющие торговую марку Се1егоn. Это почти пол­ный аналог процессора Реntium III той же фирмы. Но понятно, что Intel — это не единственная компания, выпускающая процессоры. Мы неизменно встречаем название процессоров, выпущенных фир­мами AMD, VIA, Apple Computer.

Различают два типа архитектуры микропроцессоров — CISC и RISC.

СISС подразумевает, что про­цессор поддерживает очень большой набор команд (более 200) и имеет небольшое число регистров.

В свою очередь, RISC-архитектура означает ограниченный набор команд и большое число внутренних регистров. RISС-процессоры работают быстрее, так как команды простые, и стоят дешевле, но программы для них занимают больше места, чем для СISС. Именно поэтому в условиях дефицита оперативной памяти первоначальное развитие процессоров для персо­нальных компьютеров пошло в направлении С15С-архитектуры.

Лидеры компьютерной индустрии фирмы IBM, Apple Computer и Моtого1а еще в 1993 г. разработали собственное семейство RISC-процессоров с ограниченным набором команд под названием Роwer РС. Эти процессоры произвели настоящий прорыв в информаци­онных технологиях. Они серьезно отличаются своей архитектурой от процессоров Intel. Процессор Power РС потребляет вдвое меньшую мощность, поэтому он не перегревается, не требует дополнительного охлаждения и работает в более благоприятных условиях, гарантиру­ющих надежность и долговечность.

К основным характеристикам микропроцессора относятся так­товая частота и разрядность, определяющие быстродействие компь­ютера в целом.

Разрядность — это количество битов, воспринимаемых микропроцес­сором как единое целое и считающихся минимальной порцией инфор­мации, над которой процессор может выполнять различные операции по обработке.

Разрядность представлена последовательностью двоичных разря­дов, поэтому она выражается числом, являющимся целой степенью 2.

Процессор, в зависимости от его типа, может иметь одновремен­ный доступ к 8, 16, 32, 64 битам.

Кроме производительности, разрядность напрямую связана с максимальным объемом внутренней памяти, с которой может «спра­виться» микропроцессор: чем выше разрядность, тем больше инфор­мации может обработать компьютер в единицу времени.

В ПК имеется специальный генератор тактовых импульсов, ко­торый служит метками времени для синхронизации работ устройств машины, с которым связана другая характеристика микропроцессо­ра — тактовая частота.

Тактовая частота — это показатель количества операций, выполняе­мых процессором в единицу времени.

Такт — это чрезвычайно малый промежуток времени (микросекунда), в течение которого может быть выполнена процессором элементарная операция.

На современном этапе развития ЭВТ при про­изводстве микропроцессоров четко просматривается тенденция к увеличению разрядности и повышению тактовой частоты, что ес­тественно приводит к повышению быстродействия компьютера

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.