Меню
Главная
УСЛУГИ
Авторизация/Регистрация
Реклама на сайте
 
Главная arrow Информатика arrow Информатика для экономистов
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >

Процессоры ЭВМ

Процессор ЭВМ правильнее называть центральным процессором, так как в компьютере может быть несколько специализированных процессоров, управляющих работой отдельных устройств. Центральный процессор является главным устройством, которое управляет всем процессом обработки информации в компьютере.

Он представляет собой сверхбольшую интегральную схему – кремниевый кристалл, выращенный по специальной технологии и содержащий огромное количество определенным образом связанных между собой элементов.

Важной характеристикой процессора является его производительность. Производительность определяется скоростью выполнения команд программы и в значительной степени его тактовой частотой (количеством циклов работы устройства в единицу времени). Чем выше тактовая частота работы устройства, тем обычно выше производительность процессора.

Тактовая частота современных процессоров измеряется в ГГц (гигагерцах – 109 тактов в секунду). В 1965 г. один из основателей компании Intel Гордон Мур сформулировал так называемый закон Мура, согласно которому производительность процессора увеличивается не менее чем в два раза каждые полтора года. Несмотря на то что нет точного подтверждения этой зависимости, закон известен и принимается большинством людей, имеющих отношение к компьютерной технике, так как наглядно иллюстрирует небывалые темпы роста этой области индустрии.

В то же время па производительность оказывают влияние много других факторов. Производительность процессоров прямо зависит от размера кристалла, который в свою очередь определяется плотностью расположения элементов на нем. Чем меньше пути прохождения электронов, тем быстрее работает процессор. При уменьшении размеров процессоры потребляют меньше энергии, быстрее работают и становятся дешевле.

Одним из основных путей уменьшения размеров кристаллов и, соответственно, увеличения плотности расположения элементов является снижение норм толщины проводников. В настоящее время большинство производителей изготавливают процессоры но 45- и даже 32-нанометровой технологии. Планируется переход на производство 22-нанометровых элементов, что может существенно увеличить производительность современных ПК.

Для увеличения производительности в современных процессорах реализуется конвейерность или параллельное выполнение нескольких команд. Каждая команда делится на отдельные микрооперации, после выполнения первой микрооперации одной команды процессор приступает к выполнению начала следующей команды и т.д. Таким образом, может одновременно обрабатываться несколько команд программы. В некоторых ЭВМ в процессоре имеется несколько конвейеров, тогда его называют суперскалярным.

Еще одна характеристика процессора – разрядность – это число двоичных разрядов, обрабатываемых одновременно при выполнении одной команды. Большинство современных процессоров являются 32- и 64-разрядными.

К характеристикам процессора относятся наличие и параметры кэш-памяти – массива сверхбыстрой оперативной памяти, являющейся промежуточной между оперативным запоминающим устройством и процессором. Кэш-память позволяет увеличить производительность процессора, так как в нее помещаются из более медленной оперативной памяти блоки данных, которые обрабатываются процессором в текущий момент. Кэш-память разделяется на несколько уровней (см. п. 4.3.3).

Важной является также архитектура микропроцессора, которая определяет, какие данные он может обрабатывать, какие машинные инструкции входят в набор выполняемых им команд. По архитектуре процессоры отличаются системой команд – полным перечнем команд, которые способна выполнять данная ЭВМ. Часто различают CISC-процессоры (Common Instruction Set Computer) – процессоры с полным набором команд и RISC-процессоры (Reduced Instruction Set Computer) – процессоры с сокращенным набором команд.

Традиционно в мейнфреймах использовались CISC-процессоры, а в мини-ЭВМ – RISC-процессоры. С середины 1990-х гг. грань между CISC- и RISC-процессорами стирается, и на сегодняшний момент в CISC-процессорах используется много конструктивных решений, ранее характерных только для RlSC-процессоров.

С введением суперскалярной архитектуры и повышением тактовой частоты компьютеры с RISC-архитектурой стали достигать большей производительности, чем CISC-процессоры. Кроме того, за счет уменьшения числа элементов в кристалле процессора может быть снижено его энергопотребление. Бо́льшая часть современных процессоров основана на суперскалярной RISC-архитектуре.

Существует множество видов процессоров. Наиболее распространенными являются так называемые Intel-совме- стимые процессоры, которые используются в IBM-совместимых ПК. Самыми производительными из них на текущий момент являются процессоры линейки Intel Core i7 и процессоры семейства AMD Phenom II.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика