Микропроцессоры. Процессор

1. Микропроцессоры

2. Процессор

Центральным устройством в компьютере является
процессор. Он выполняет различные арифметические
и логические операции, к которым сводится решение
любой задачи обработки информации на
компьютере. Процессор управляет работой всех
устройств компьютера.
Процессор – устройство, обеспечивающее
преобразование информации и управление другими
устройствами компьютера.

3.

Современный процессор
представляет собой микросхему,
или чип, выполненную на
миниатюрной кремниевой
пластине – кристалле. Поэтому его
принято называть
микропроцессором.

4. История развития процессоров

Первым общедоступным микропроцессором был 4разрядный Intel 4004. Его представила 15 ноября
1971 года корпорация Intel. Он содержал 2300
транзисторов, работал на тактовой частоте 108
кГц.

5.

Микропроцессор представляет собой
интегральную микросхему, а точнее,
сверхбольшую интегральную схему (СБИС).
Слово “сверхбольшая” относится не к
размерам интегральной схемы, а к
количеству заключенных в ней электронных
компонентов, размещенных на кремниевой
пластине. Число компонентов достигает
нескольких миллионов.

6. В состав процессора входят:

• Арифметико – логическое
устройство (АЛУ), выполняющее
базовые арифметические и
логические операции.
• Устройство управления (УУ).
• Элементы памяти.

7.

Процессор должен обеспечить
автоматическое исполнение
программы. Хранящейся в памяти
компьютера, для чего выполняет
следующие действия:
• Извлечь из памяти команду,
• Расшифровать команду,
• Выполнить команду.

8. Производительность

Важной характеристикой
процессора является его
производительность (количество
элементарных операций,
выполненных им за одну секунду).
В свою очередь,
производительность процессора
зависит от тактовой частоты и
разрядности.

9. Сопроцессоры

Кроме центрального микропроцессора во
многих компьютерах имеются
сопроцессоры – дополнительные
специализированные процессоры.
Например, математический сопроцессор –
микросхема, которая помогает основному
процессору в выполнении вычислений при
решении на компьютере математических
задач.
Математический
сопроцессор

10. процессоры

11. Процессор – устройство, обеспечивающее преобразование информации и управление другими устройствами компьютера («МОЗГ»

компьютера)

12. Современный процессор представляет собой микросхему,или чип (англ.chip), выполненную на миниатюрной кремниевой пластине –

кристалле. Поэтому его принято
называть – микропроцессор.

13. Состав процессора.

• Устройство управления;
• Арифметико –логическое
устройство.
• Регистры процессорной
памяти.

14. Назначение процессора.

• Управлять работой ЭВМ по
заданной программе;
• Выполнять операции
обработки информации.

15. Скорость работы процессора

• Процессоры работают с
огромной скоростью. Всего за
одну секунду они в состоянии
произвести несколько
миллионов рабочих тактов.
Количество тактов в секунду
называется частотой.

16. Современные микропроцессоры

17. Технология Hyper-Threading

Технология HyperThreading
Главная цель применения HyperThreading — не выполнение двух (нескольких) задач
одновременно, а максимально
процессорных ресурсов.
возможная загрузка
Процессоры, выполненные по технологии
Hyper-Threading, одновременно обрабатывать две (несколько) нитей процессов,
состоящие из потоков данных и команд двух
(нескольких) разных
приложений или
различных частей одного.

18. Многоядерность

• Трудозатраты проектирования
• Модульность и масштабируемость
• Энергопотребление и производительность
SWaP = P / ( W:S )
Мощность отдельного ядра
• Другая формулировка закона Мура (А.Агарвал)
• Упрощение ядер. Децентрализация.
• Транзакционная память.
• Языки программирования

19. Core 2 Duo

• Двухъядерная 64-битная архитектура
За основу ядра взято ядро Pentium Pro
• Широкое динамическое исполнение
• Разделяемый КЭШ 2го уровня
• Поддержка мультимедиа
• Micro-ops fusion и Macrofusion
• Энергосберегательная система

20. Особенности Core 2 Duo

• Intel Wide Dynamic Execution (14 стадий конвейера,
до 4х инструкций за такт в каждом ядре)
• Intel Smart Memory Access (Оптимизация доступа к
памяти, в т.ч. Memory Disambiguation)
• Intel Advanced Smart Cache (Общий КЭШ 2го
уровня, динамически распределяемый между ядрами)
• Intel Advanced Digital Media Boost (128-битный
SSE, расширенный набор команд)
• Intel Intelligent Power Capability
• Сниженное энергопотребление
• Micro-ops fusion и macrofusion

21. Работа процессора.

• Команды программы
выполняются
специальными
электронными схемами,
состоящими из десятков
или сотен тысяч
вентелей.

22. Обработка информации.

• Команда
обрабатывает
информацию не по
одному биту, а
одновременно
группами по 8, 16, 32
и 64 бита.

23. Разрядность процессора.

• Это число одновременно обрабатываемых битов.
Вместе с быстродействием (числом
выполняемых команд в секунду) разрядность
характеризует объём информации,
перерабатываемой процессором ЭВМ в единицу
времени.