Процессор

1. ПРОЦЕССОР

Выполнили работу
студенты 201 группы
Соломина Дарья
Пилипенко Елизавета
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 2019 Г.

2.

Центральный процессор (ЦП) –
основной компонент компьютера,
который выполняет арифметические и
логические операции, заданные
программой, управляет процессом
вычислений и координирует работу
всех устройств ПК.
Центральный процессор часто
называют просто процессором.
Современный процессор представляет
собой микросхему или же чип,
выполненный на миниатюрной
кремниевой пластине – кристалле.

3.

История создания процессора.
Первые процессоры компьютеров 50-х гг. прошлого века
работали на основе механического реле, позже
появлялись модели, задействовавшие электронные
лампы, затем — транзисторы. Сами же компьютеры,
использующие данные виды процессоров, представляли
собой огромные, очень дорогие и сложные устройства.
Компоненты процессора, отвечающие за производимые
вычисления, необходимо было соединить в одну
микросхему. Этого удалось достигнуть лишь после
появления интегральных полупроводниковых схем.
В 1969 г. компанией Busicom было заказано 12
микросхем у Intel , предназначенных для настольного
калькулятора.

4.

Тогда у разработчиков Intel возникла
мысль – соединить микросхемы в одну.
Идея была одобрена руководством
корпорации, т.к. технология позволяла
сэкономить на производстве микросхем,
и специалисты смогли сделать процессор
универсальным и использовать его во
многих других устройствах,
производящих вычисления.
Так появился 1-ый микропроцессор,
который получил название Intel 4004.
Он мог выполнять 60000 операций в сек.,
обрабатывать двоичные числа. Но
процессор не смогли применить в ПК –
тогда их не выпускали.

5.

К основным характеристикам микропроцессора относятся:
1. степень интеграции;
2. разрядность обрабатываемых данных;
3. тактовая частота;
4. размер кеш-памяти (внутренней памяти).

6.

Степень интеграции микросхемы
процессора показывает, какое число
транзисторов на ней умещается.
Процессоры первых персональных ЭВМ
содержали около 30 тыс. транзисторов, в
современных процессорах размещается
свыше миллиарда транзисторов .

7.

Разрядность процессора определяется количеством бит
данных, которые он может одномоментно принять на
обработку. Первые процессоры Intel для персональных
компьютеров были 16-разрядными, т.е. могли принимать
и передавать данные группами по 16 бит (по 2 байта).
Для сложения двоичных чисел длиной 32 бита такому
процессору приходилось выполнять в два раза больше
команд. Большинство микропроцессоров современных
ПК 64-разрядные.

8.

Скорость выполнения команд связана с тактовой
частотой. Генератор тактовой частоты (ГТЧ) –
электронное устройство на материнской плате, которое
генерирует импульсные сигналы, определяющие
согласованный темп и временны́ е интервалы
выполнения процессором операций, работы других
устройств. В генераторе тактовой частоты применяется
кристалл кварца (по типу используемого в электронных
часах), придающий работе генератора высокую
стабильность.

9.

Кеш-память (англ. cash – тайник) –
промежуточная "сверхоперативная" память
для обмена данными между двумя
устройствами, работающими с разной
скоростью, с разной тактовой частотой.
Регистровая кеш-память обменивается
данными с быстродействующим
устройством часто и быстро, а со
сравнительно медленным устройством –
реже и медленнее. Кеш дает выгоду в
быстродействии, когда данные требуются
быстродействующему устройству несколько
раз за короткий интервал времени, а давно
не востребованные данные из кеш-памяти
заменяются на более актуальные.

10.

Основные направления совершенствования
процессора
• Уменьшение размеров и увеличение плотности
размещения элементов
• Увеличение разрядности
• Параллельное выполнение команд
• Развитие системы команд
• Оптимизация кеш-памяти

11.

Интересные факты о процессоре
Современные модели
процессоров при полной
загрузке выделяют до 125 Вт
тепла на см2
Для сравнения : когда вы
гоовите обед, конфорка
электрической плиты
выделяет в среднем от 7 до 10
Вт на см2
50-125 Вт/см2
7-10 Вт/см2

12.

В 1994 году профессор Томас
Найсли обнаружил ошибку в
новом микропроцессоре Intel
Pentium: при проведении
операции деления над
числами с плавающей запятой
результат мог быть
некорректным.
Intel пришлось потратить $ 475
миллионов на замену
бракованных чипов.

13.

Спасибо за
внимание!