Pierwszy komercyjny procesor Intel 4004 (1971 rok) |
Procesor, mikroprocesor, CPU (ang. Central Processing Unit) - układ cyfrowy wykonany jako pojedynczy układ scalony o wielkim stopniu integracji zdolny do wykonywania operacji cyfrowych według dostarczonego ciągu instrukcji.
Zadania:
- https://egzamin-e12.blogspot.com/search/label/Procesory
- https://egzamin-ee08.blogspot.com/search/label/Procesory
- https://egzamin-inf02.blogspot.com/search/label/Procesory
Tematy:
- Procesor i jego budowa
- Działanie i architektura
- Wydajność i tryby pracy
- Dodatkowe funkcje i pamięć cache
- Procesory 32-, 64-bitowe i wielordzeniowe
- Odprowadzanie ciepła
Procesor i jego budowa
Schemat mikroprocesora |
ALU - Jednostka arytmetyczno-logiczna
FPU - Koprocesor arytmetyczny, jednostka zmiennoprzecinkowa
ACC - (lub A) Akumulator
FLAG - Rejestr flagowy (stanu, statusu)
CU - Układ sterowania
IR - Rejestr instrukcji
Rejestry
komórki pamięci o niewielkich rozmiarach umieszczone wewnątrz procesora i służące do przechowywania tymczasowych wyników obliczeń, adresów lokacji w pamięci operacyjnej itd. Większość procesorów przeprowadza działania wyłącznie korzystając z wewnętrznych rejestrów, kopiując do nich dane z pamięci i po zakończeniu obliczeń odsyłając wynik do pamięci.Magistrale
(ang. bus) – zespół linii przenoszących sygnały oraz układów wejścia-wyjścia służących do przesyłania sygnałów między połączonymi urządzeniami w systemach mikroprocesorowych. Wyróżniamy magistrale: danych, adresowa, pamięci, sterująca.Pamięć podręczna
(ang. cache) – mechanizm, w którym część spośród danych zgromadzonych w źródłach o długim czasie dostępu i niższej przepustowości jest dodatkowo przechowywana w pamięci o lepszych parametrach. Ma to na celu poprawę szybkości dostępu do tych informacji, które przypuszczalnie będą potrzebne w najbliższej przyszłości.Działanie i architektura
Schemat działania mikroprocesora |
- CISC (ang. Complex Instruction Set Computer) ma bogaty zestaw instrukcji o dużych możliwościach;
- RISC (ang. Reduced Instruction Set Computer) ma prostszy i mniejszy zestaw instrukcji.
Wydajność i tryby pracy
Program CPU-Z |
Dodatkowe funkcje i pamięć cache
Dodatkowe funkcje mikroprocesorów:- MMX (ang. Multimedia Extensions lub Matrix Math Extensions) - zestaw 57 instrukcji dla procesorów Intel Pentium i zgodnych.
- SSE, SSE2, SSE3, SSE4 (HD Boost) (ang. Streaming SIMD Extensions) - jest nazwą zestawu instrukcji wprowadzonego w 1999 roku w procesorach Intel Pentium III.
3DNow, Enhanced 3DNow!, 3DNow! Professional analogicznie dla procesorów AMD - HT Hyper-Threading Technology (technologia hiperwątkowości)
- Przetwarzanie wielordzeniowe
- Dynamic Execution (dynamiczne wykonywanie)
- Intel Turbo Boost
AMD Turbo CORE - AMD PowerNow!
Poziomy pamięci:
- L1 - pamięć podręczna pierwszego poziomu, .lokalizowana we wnętrzu procesora przyspiesza dostęp do bloków pamięci wyższego poziomu.
- L2 - pamięć podręczna drugiego poziomu, jest wykorzystywana jako bufor pomiędzy pamięcią RAM a jądrem procesora i pamięcią L1.
- L3 - pamięć podręczna procesora trzeciego poziomu, jest wykorzystywana, gdy pamięć L2 jest niewystarczająca aby pomieścić potrzebne dane.
Procesory 32-, 64-bitowe i wielordzeniowe
- Określanie typu procesora
- Prawo Moore’a
- Architektury wielordzeniowe
Pierwsze mikroprocesory dwurdzeniowe IBM Power 4 z 2001, AMD Opteron i Intel Pentium Extreme Edition z 2005 roku. |
Odprowadzanie ciepła
Metody:- Radiatory pasywne i aktywne
- Alternatywne np. wodne, cieczą, ogniwo Peltiera i inne
Więcej: