10118

Процессор. Что такое процессор

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Процессор. Что такое процессор Процессор – это главная микросхема компьютера его мозг. Он выполняет программный код находящийся в памяти и руководит работой всех устройств компьютера. Чем выше скорость работы процессора тем выше быстродействие компьютера. Процесс...

Русский

2013-03-21

18.31 KB

3 чел.

Процессор. Что такое процессор

Процессор – это главная микросхема компьютера, его 'мозг'. Он выполняет программный код, находящийся в памяти и руководит работой всех устройств компьютера. Чем выше скорость работы процессора, тем выше быстродействие компьютера. Процессор имеет специальные ячейки, которые называются регистрами. Именно в регистры помещаются команды, которые выполняются процессором, а также данные, которыми оперируют команды. Работа процессора состоит в выборе из памяти в определенной последовательности команд и данных для их последующего выполнения.

Во время процесса процессор считывает последовательность команд, содержащихся в памяти, и исполняет их. Такая последовательность команд называется программой и представляет алгоритм полезной работы процессора. Очерёдность считывания команд изменяется в случае, если процессор считывает команду перехода — тогда адрес следующей команды может оказаться другим. Другим примером изменения процесса может служить случай получения команды останова или переключение в режим обработки аппаратного прерывания.

Команды центрального процессора являются самым нижним уровнем управления компьютером, поэтому выполнение каждой команды неизбежно и безусловно. Не производится никакой проверки на допустимость выполняемых действий, в частности, не проверяется возможная потеря ценных данных. Чтобы компьютер выполнял только допустимые действия, команды должны быть соответствующим образом организованы в виде необходимой программы. Скорость перехода от одного этапа цикла к другому определяется тактовым генератором. Тактовый генератор вырабатывает импульсы, служащие ритмом для центрального процессора. Частота тактовых импульсов называется тактовой частотой.

Основными характеристиками процессоров являются: разрядность и быстродействие.

Быстродействие – это параметр, показывающий количество тактов, выполняемых процессором в секунду. Измеряется в мегагерцах (МГц), 1 МГц = 1 000 000 тактов в секунду. Чем данный параметр выше тем быстрее процессор.

Разрядность – это параметр который является важным для таких устройств компьютера, как внутренние регистры, шина ввода вывода данных, шина адреса памяти.

Типы процессоров:

CISC-процессоры

Complex Instruction Set Computing — вычисления со сложным набором команд. Процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд. Типичными представителями CISC является семейство микропроцессоров Intel x86 (хотя уже много лет эти процессоры являются CISC только по внешней системе команд).

RISC-процессоры

Reduced Instruction Set Computing (technology) — вычисления с сокращённым набором команд. Архитектура процессоров, построенная на основе сокращённого набора команд. Характеризуется наличием команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр-регистр, а также отсутствием косвенной адресации. Концепция RISC разработана Джоном Коком (John Cocke) из IBM Research, название придумано Дэвидом Паттерсоном (David Patterson). Самая распространённая реализация этой архитектуры представлена процессорами серии PowerPC, включая G3, G4 и G5. Довольно известная реализация данной архитектуры — процессоры серий MIPS и Alpha.

MISC-процессоры

Minimum Instruction Set Computing — вычисления с минимальным набором команд. Дальнейшее развитие идей команды Чака Мура, который полагает, что принцип простоты, изначальный для RISC процессоров, слишком быстро отошёл на задний план. В пылу борьбы за максимальное быстродействие, RISC догнал и перегнал многие CISC процессоры по сложности. Архитектура MISC строится на стековой вычислительной модели с ограниченным числом команд (примерно 20–30 команд).

Многоядерные процессоры

Содержат несколько процессорных ядер в одном корпусе (на одном или нескольких кристаллах). Процессоры, предназначенные для работы одной копии операционной системы на нескольких ядрах, представляют собой высокоинтегрированную реализацию системы «Мультипроцессор». На данный момент массово доступны процессоры с двумя ядрами, в частности Intel Core 2 Duo на ядре Conroe и Athlon64X2 на базе микроархитектуры K8.

В ноябре 2006 года вышел первый четырёхъядерный процессор Intel Core 2 Quad на ядре Kentsfield, представляющий собой сборку из двух кристаллов Conroe в одном корпусе. Двухядерность поцессоров включает такие понятия, как наличие логических и физических ядер: например двухядерный процессор Intel Core Duo состоит из одного физического ядра, которое в свою очередь разделено на два логических. Процессор Intel Core 2 Duo состоит из двух физических ядер, что существенно влияет на скорость его работы.

10 сентября 2007 года были выпущены в продажу нативные (в виде одного кристалла) четырёхьядерные процессоры для серверов AMD Quad-Core Opteron, имевшие в процессе разработки кодовое название AMD Opteron Barсelona[1]. 19 ноября 2007 вышел в продажу четырёхьядерный процессор для домашних компьютеров AMD Quad-Core Phenom[2]. Эти процесоры реализуют новую микроархитектуру K8L (K10). 27 сентября 2006 года Intel продемонстрировала прототип 80-ядерного процессора[3]. Предполагается, что массовое производство подобных процессоров станет возможно не раньше перехода на 32-нанометровый техпроцесс, а это в свою очередь ожидается к 2010 году.

Этапы выполнения цикла комманд:

процессор выставляет число, хранящееся в регистре счётчика команд, на шину адреса, и отдаёт памяти команду чтения;

выставленное число является для памяти адресом; память, получив адрес и команду чтения, выставляет содержимое, хранящееся по этому адресу, на шину данных, и сообщает о готовности;

процессор получает число с шины данных, интерпретирует его как команду (машинную инструкцию) из своей системы команд и исполняет её;

если последняя команда не является командой перехода, процессор увеличивает на единицу (в предположении, что длина каждой команды равна единице) число, хранящееся в счётчике команд; в результате там образуется адрес следующей команды;

снова выполняется с первого пункта.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

54462. Wir wenden uns mit den Gedanken, mit dem Herzen der Musik zu 884 KB
  Wolfgang Amadeus Mozart wurde am 27. Januar 1756 in Salzburg geboren. Sein Vater war zuerst Hofmusiker, dann Kapellmeister am Hof eines reichen Mannes. Leopold Mozart hatte sieben Kinder, aber am Leben blieben nur zwei: Wolfgang und Marie-Anna. Die Schwester war um f?nf Jahre?lter als Wolfgang.
54463. Потенціал людського мозку. Пам'ять та увага. Розвиток сприйняття, пам’яті та уваги 103.5 KB
  Потенціал людського мозку. Саме від того настільки ми знаємо про особливості функціонування головного мозку настільки здатні створити оптимальні умови для його ефективної роботи багато в чому залежить успішність і результативність нашого навчання. Ми розглядатимемо на уроці тему Потенціал людського мозку. Гадаю що цей урок допоможе вам усвідомити як важливо навчитися керувати роботою мозку задіювати його безмежні можливості.
54464. Мандрівка до глибин людського мозку 171.5 KB
  Обладнання: таблиця Будова головного мозку†малюнки та плакати з цитатами видатних людей книжкова виставка присвячена темі Головний мозок; виставка продуктів вітамінів які конче важливі для головного мозку; політична карта світу. Головний мозок – це вищій відділ нервової системи людини. Міститься у черепній коробці; поділяється на мозочок стовбур та кінцевій мозок або великий мозок. Які відділи входять до стовбура Стовбур поділяється на: довгастий мозок міст середній і проміжний мозок.
54465. Средства поиска информации в Интернете. Стратегии поиска информации. Принципы функционирования веб-каталогов и поисковых систем 43 KB
  Цели урока: познакомить учащихся со структурой головного мозга функциями его отделов; выявить зависимость низлежащих отделов мозга от высших развивать логическое мышление учащихся; рассмотреть поисковые системы сети Интернет правила поиска информации в глобальной сети Интернет; сформировать умения поиска необходимой информации в сети Интернет; воспитывать уважительное отношение к человеку его взглядам убеждениям. Продолговатый мозг ствол промежуточный мозг средний мозг мозжечок...
54466. Планирование бизнеса в экономической деятельности предприятия 445.5 KB
  Бизнес-план – это критическая, стартовая точка и базис всей многогранной деятельности компании, эффективное лекарство привлечения денежных ресурсов, вложений и заслуги долгосрочной устойчивости в конкурентно способной среде. Все это обусловливает актуальность избранной темы, предоставленной работы...
54467. Microsoft Word 97 1 MB
  Порядковый номер видимой в окне страницы документа Номер раздела в котором находится видимая страница Номер видимой страницы общее число страниц в документе Расстояние от курсора ввода до верхнего края страницы Номер строки в которой находится курсор Номер позиции курсора в строке Индикатор режима записи макрокоманды Индикатор режима редакторской правки Индикатор режима расширения маркировки Индикатор режима замены Режимы отображения документа...
54468. Microsoft Word 2000 2.67 MB
  Порядковый номер видимой в окне страницы документа Номер раздела в котором находится видимая страница Номер видимой страницы общее число страниц в документе Расстояние от курсора ввода до верхнего края страницы Номер строки в которой находится курсор Номер позиции курсора в строке Индикатор режима записи макрокоманды Индикатор режима редакторской правки Индикатор режима расширения маркировки Индикатор режима замены Индикатор языка Режимы...
54469. Квадратні корені. Перетворення ірраціональних виразів 9.85 MB
  Обладнання: мультимедійний проектор презентація уроку Квадратні корені. Перетворення ірраціональних виразів презентація Історія математичних позначень презентація Багатозначні терміни. Оголошення представлення теми та очікуваних результатів слайди № 1-4 Надання необхідної інформації слайд № 5 Інтерактивна вправа...
54470. Математичне моделювання 39.5 KB
  Усні вправи: Якими математичними поняттями зручно змоделювати зображені предмети з навколишнього середовища слайди № 11-16 Розв’язування прикладних задач слайди № 23-24 Коментарі до розв’язування задач Задача 1. Дана задача прикладна бо в ній говориться про поверхню підлоги – нематематичне поняття. слайд № 25 Задача 2. Це також прикладна задача з практичним змістом.