Процессор классификация принцип работы пользовательские характеристики. Технические характеристики. Основными характеристиками процессора являются

Термин «вычислительное устройство» сейчас известен каждому школьнику. В этом нет ничего удивительного, ведь даже в часах можно обнаружить элементы компьютерных систем. Возможность выполнять математические вычисления обеспечивается особыми микросхемами с высокой степенью интеграции транзисторов - процессорами. Основные характеристики микропроцессора (CPU), в частности, определяют скорость выполнения им операций. Именно поэтому владельцам персональных компьютеров так важно разбираться в данном вопросе.

И в эти дни скорость обычно указана в гигагерцах. На вашем компьютере так много других компонентов, которые влияют на общую производительность машины. Но в наши дни мы склонны рассматривать возможности всей системы. На самом деле нет единой метрики, которую мы можем указать на описание общей производительности компьютера. Это потому, что могут быть разные вещи, которые важны для разных людей. Производительность графики может быть более важной для одного человека, а скорость ввода и вывода памяти может быть более важной для другой.

Что будем делать с полученным материалом

Вы должны найти контрольный показатель, который будет работать для вас, и тогда вы сможете сравнить это в разных системах. Там на самом деле четыре ядра внутри одного физического процессора. И в этом конкретном случае процессор может иметь кеш третьего уровня, который используется для всех этих отдельных ядер. И, конечно, может быть больше четырех ядер.

Сегодня мы рассмотрим, каковы основные характеристики процессора и приведем рекомендации, позволяющие самостоятельно выбрать оптимальную модель. Понятие «характеристики» включает в себя как внутренние особенности, так и внешнюю конструктивную реализацию. Основные характеристики процессора - это, прежде всего, его разрядность; количество составляющих элементов; скорость выполнения операций и пр.

Вы можете видеть, что на этой конкретной абстракции имеется общий кеш третьего уровня. Таким образом, вам не нужны отдельные компоненты на материнской плате или отдельная плата видеоадаптера. И эти кеши невероятно важны. В нем действительно содержатся инструкции и данные и результаты. Это очень маленькие фрагменты памяти, которые вы найдете. Обычно существует кеш первого уровня. Это первая проверка или первая область хранения, которую вы найдете.

В наши дни мы часто видим кеш второго уровня, который содержит вторичные данные. В этом случае он все еще находится на чипе. Этот, как правило, делится между несколькими ядрами. Таким образом, они создали технологию, называемую гиперпотоком. Однако, чтобы воспользоваться этим, вам нужна операционная система, которая понимает гиперпоточность.

Понятие «разрядность» указывает на которая может быть обработана за такт (одну операцию). Двоичный разряд называется битом. 8 бит составляют 1 байт. Современные могут обрабатывать от 32 до 64 бит. Специальные же виды процессоров могут характеризоваться любой другой разрядностью (4, 128 и др.). Сейчас в все чаще используются 64-битные вычисления.

Технология, которая произвела революцию в центре обработки данных, - это виртуализация. И виртуализация - это способ, которым мы можем запускать разные операционные системы на одном физическом устройстве. Мы можем объединить все эти возможности в единый физический ящик.

На раннем этапе мы поняли, что выполнение этой виртуализации в программном обеспечении имеет некоторые ограничения производительности. Он может иметь большие целочисленные размеры. Адреса памяти намного больше. Вы также можете подумать, что вы можете перемещать намного больше данных за один раз. Ранее мы говорили о маршрутах данных в шинах внутри нашего компьютера как 64-битных шинах или 32-разрядных шинах. Если у нас 64-битная шина данных, мы можем перемещать в два раза больше информации, чем 32-битная шина данных.

Выбирая CPU, всегда нужно учитывать основные Любой владелец компьютера знает, что быстродействие всей системы во многом определяется тактовой частотой микропроцессора. На рынке можно встретить идентичные модели, отличающиеся одна от другой только частотой работы. косвенно указывает на количество простейших операций, выполняемых микросхемой за единицу времени (обычно секунду). Задается специальным тактовым генератором, затем обрабатывается электронными схемами (умножается). Так как речь идет о частоте, то очевидно, что данный параметр измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц). Так, при прочих равных условиях, модель с частотой 3 ГГц работает быстрее, чем 2,5 ГГц.

Таким образом, ваша операционная система должна быть 64-разрядной операционной системой. Драйверы, которые вы используете для подключения к вашему оборудованию, должны быть 64-разрядными аппаратными драйверами. Обычно у нас будет отдельный видеоадаптер или на материнской плате, обрабатывающей видео, будет отдельный набор микросхем.

Это потому, что графическая подсистема требует довольно много работы, чтобы показать вам изображения с высоким разрешением и работать с графическими операционными системами, которые мы используем в наши дни. Вот важные характеристики процессоров. Другой определяющей характеристикой процессора является сокет, который он предназначен для соответствия. В таблице 5-1 описаны проблемы с возможностью обновления с помощью процессорного сокета. Таблица 5-1: Модернизация по типу процессора.

Основные характеристики процессора не исчерпываются разрядностью и частотой. При выборе CPU необходимо обращать внимание на количество ядер. Понятие «многоядерный процессор» появилось относительно недавно, буквально на глазах одного поколения пользователей. Так как физически невозможно бесконечно повышать тактовую частоту в каждой новой модели, производители приняли решение объединить в едином корпусе несколько идентичных микропроцессоров. Так и появились многоядерные CPU. Вслед за этим особым образом стали оптимизироваться программы, поэтому сейчас имеет смысл приобретать только многоядерные модели. Собственно, даже многие мобильные телефоны уже используют двухъядерные процессоры.

Тактовая частота процессора, которая указана в мегагерцах или гигагерцах, определяет ее производительность, но тактовые частоты не имеют смысла в процессорных линиях. Более быстрая скорость хост-шины способствует повышению производительности процессора даже для процессоров с одинаковой тактовой частотой.

Технические характеристики процессора и что они означают

Процессоры используют два типа кэш-памяти для повышения производительности путем буферизации передачи между процессором и относительно медленной основной памятью. Размер кеша уровня 1 - это особенность архитектуры процессора, которая не может быть изменена без перепроектирования процессора.

На итоговое быстродействие в огромной степени оказывает влияние размер кэш-памяти. В отличие от привычных модулей оперативной памяти, транзисторы кэша размещены непосредственно в том же самом корпусе, что и ядра. Это позволяет обеспечить высокую скорость обмена данными. Существуют три уровня кэш-памяти: L1, L2 и L3 (приводятся в порядке увеличения объема). Считается, что увеличение каждого из них на 20% приводит к росту быстродействия на 50%.Например, если раньше объем L2 в 256 КБ считался впечатляющим, то сейчас никого не удивить многомегабайтным кэшем второго уровня. Выбирая CPU, следует предпочесть модели с большим объемом кэш-памяти. Обратите внимание, что L3 используется не во всех моделях (при сохранении высокой скорости расчетов).

Это произошло из-за того, что Прескотт не был простым умирающим кристаллом Нортвуда. Размер процесса имеет значение, поскольку при прочих равных условиях процессор, который использует меньший размер процесса, может работать быстрее, использовать более низкое напряжение, потреблять меньше энергии и производить меньше тепла. Процессоры, доступные в любой момент времени, часто используют разные размеры фабрики. Когда вы выбираете процессор обновления, отдавайте предпочтение процессору с меньшим размером фабрики.

Различные модели процессоров поддерживают различные наборы функций, некоторые из которых могут быть важны для вас и для других, которые не беспокоят. Вот пять потенциально важных функций, которые доступны для некоторых, но не для всех современных процессоров.

Следующая характеристика - это особенность архитектуры. Определяется разработчиком, в спецификации указывается как кодовое название линейки - Liano, Sandy Bridge и пр. Так, каждое новое поколение процессоров одного и того же производителя обладает более высоким быстродействием (при прочих равных условиях).

Введение.

На данный момент для большинства пользователей поддержка 64-битных данных не важна. Если код, такой как эксплоит с переходом на буфер, пытается выполнить в неисполняемом пространстве памяти, процессор возвращает ошибку операционной системе. В обоих случаях технологии, используемые в мобильных процессорах, были перенесены на настольные процессоры, потребление энергии и производство тепла стали проблематичными. По сути, эти технологии работают за счет снижения скорости процессора, когда процессор простаивает или слегка загружается.

Либо могут сделать незначительные, но полезные сокращения потребления энергии, производства тепла и уровня шума системы. Очевидным решением было поместить два процессорных ядра в один процессорный пакет. Несмотря на то, что цены, несомненно, упадут, мы не ожидаем существенного изменения дифференциала цен. К сожалению, это означает, что двухъядерные процессоры не являются разумным вариантом обновления для большинства людей. Ядро процессора определяет базовую архитектуру процессора. Процессор, продаваемый под определенным именем, может использовать любой из нескольких ядер.

Процессор является основным «мозговым» узлом, в задачу которого входит исполнение программного кода, находящегося в памяти. В настоящее время под словом «процессор» подразумевают микропроцессор – микросхему, которая, кроме собственного процессора может содержать и другие узлы – например кэш-память. Процессор в определённой последовательности выбирает из памяти инструкции и исполняет их. Инструкции процессора предназначены для пересылки, и обработки анализа данных, расположенных в пространствах памяти и портов ввода/вывода, а также организации ветвлений и переходов в вычислительные процессоры. В компьютер и обязательно должен присутствовать центральный процессор, (CPU – CentralProcessingUnit)который исполняет основную программу. В многопроцессорной системе функции центрального процессора распределяются между несколькими обычно идентичными процессорами для повышения общей производительности системы, а один из них назначается главным. В помощь центральному процессору в компьютер часто вводят сопроцессоры , ориентированные на эффективное исполнение на каких-либо специфических функций. Широко распространены математические сопроцессоры , эффективно обрабатывающие числовые данные в формате с плавающей точкой; графические сопроцессоры , выполняющие геометрические построения и обработку графических изображений: сопроцессоры ввода/вывода , разгружающий центральный процессор от не сложных, но многочисленных операций взаимодействия с периферийными устройствами. Возможно и другие сопроцессоры, но все они несамостоятельны – исполнение основного вычислительного процессора осуществляется центральным процессором, который в соответствии с программой выдает «задания» сопроцессорам на исполнение их «партий».

Использование имени ядра - удобный сокращенный способ короткого указания многочисленных характеристик процессора. Вы можете вспомнить имя ядра процессора как похожее на основной номер версии программного обеспечения. Эти незначительные изменения называются основными степпингами. Важно понимать основы основных имен, поскольку основное ядро, используемое процессором, может определять его обратную совместимость с вашей материнской платой. Степи обычно менее значительны, хотя они также заслуживают внимания.

Никогда, никогда не смешивайте ядра или степпинги на двухпроцессорной материнской плате, так как это безумие. Вы также можете создавать свои собственные шаблоны с помощью мастеров. Вы также можете создавать несколько индексов в текстовых документах. Вы можете определить структуру и внешний вид индексов и таблиц в соответствии с вашими потребностями. Гиперссылки и активные текстовые метки позволяют вам перейти к соответствующим элементам в тексте.

1. Процессоры. Назначение. Основные характеристики.

Центральный процессор.

Центральный процессор (ЦП) – функционально-законченное программно - управляемое устройство обработки информации, выполненное на одной или нескольких СБИС. В современных персональных компьютерах разных фирм применяются процессоры двух основных архитектур:

Гибкий программный интерфейс

Вы можете форматировать документы с многоколоночными макетами, текстовыми фреймами, графикой, таблицами и другими объектами. Таблица, необходимая для расчета, может быть создана без проблем и очень просто в текстовом документе. Интерфейс программы разработан таким образом, что вы можете настроить его в соответствии с вашими предпочтениями, включая символы персонализации и меню. Вы можете разместить несколько окон программы, таких как Стиль и Формат или Браузер, как плавающие окна в любом месте экрана.

Память кэш-памяти и энергопотребление

Вы также можете прикрепить некоторые окна к краю рабочей области. Это означает, что он состоит из двух, четырех или шести блоков обработки. Каждый чип имеет четыре, восемь или двенадцать потоков, которые операционная система может назначить процессу. Каждый микропроцессор имеет скорость обработки и скорость передачи данных. С точки зрения скорости передачи данных диапазон составляет от 8 до 4 гигабит в секунду, что эквивалентно 8-4 миллиардам передач в секунду. Это небольшие банки памяти, на которых основаны процессоры. более быстрый доступ к наиболее часто используемым данным из системной памяти компьютера.

· Полная система команд переменной длины – ComplexInstructionSetComputer (CISC);

· Сокращенный набор команд фиксированной длины - ReducedInstructionSetComputer (RISC).

Весь ряд процессоров фирмы Intel, устанавливаемых в персональные компьютеры IBM, имеют архитектуру CISC, а процессоры Motorola, используемые фирмой Apple для своих персональных компьютеров, имеют архитектуру RISC. Обе архитектуры имеют свои преимущества и недостатки. Так CISC – процессоры имеют обширный набор команд (до 400), из которых программист может выбрать команду, наиболее подходящую ему данном случае. Недостатком этой архитектуры является то, что большой набор команд усложняет внутреннее устройство управления процессором, увеличивает время исполнения команды микропрограммном уровне. Команды имеют различную длину и время исполнения.

Память произвольного доступа - это тип памяти, который позволяет читать и писать, использовать в качестве первичной памяти в цифровых электронных системах. Различают две большие категории воспоминаний. Центральная память - также называется внутренней памятью, которая позволяет временно хранить данные при выполнении программ. Центральная память реализуется с помощью микропроводов, то есть специализированных электронных схем быстро. Центральная память соответствует тому, что называется живой памятью.

Массовая память. Также называется физической памятью или внешней памятью, которая позволяет хранить информацию в долгосрочной перспективе, в том числе при запуске компьютера. Основные характеристики памяти следующие. Емкость, представляющая общий объем информации, которую может хранить память.

RISC – архитектура имеет ограниченный набор команд и каждая команда выполняется за один такт работы процессора. Небольшое число команд упрощает устройство управления процессора. К недостаткам RISC – архитектуры можно отнести то, что если требуемой команды в наборе нет, программист вынужден реализовать ее с помощью нескольких команд из имеющегося набора, увеличивая размер программного кода.

Время цикла, представляющее минимальный временной интервал между двумя последовательными обращениями. Скорость, определяющая объем информации, обмениваемой за единицу времени, выраженная в битах в секунду. Невозобновляемость, которая характеризует способность памяти сохранять данные, когда она больше не имеет власти.

Структурная схема ПК

Фактически, вопреки хранению данных в массовой памяти, такой как жесткий диск, живая память является энергозависимой, то есть она позволяет хранить данные только при электрическом питании. Таким образом, каждый раз, когда компьютер выключен, все данные в памяти стираются непоправимо.

Упрощенная схема процессора, отражающая основные особенности архитектуры микроуровня, приведена на рис.1. Наиболее сложным функциональным устройством процессора является устройство управления выполнением команд. Оно содержит

команд

Шина шина шина

Адреса данных управ-

· Буфер команд , который хранит одну или несколько очередных команд программы; читает следующие команды из запоминающего устройства, пока выполняется очередная команда, уменьшая время ее выборки из памяти;

· Дешифратор команд расшифровывает код операции очередной команды и преобразует его в адрес начала микропрограммы, которая реализует исполнение команды;

· Управление выборкой очередной микрокоманды представляет собой небольшой процессор, работающий по принципу фон Неймана, имеет свой счетчик микрокоманд, который автоматически выбирает очередную микрокоманду из ПЗУ микрокоманд;

· Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) микрокоманд – это запоминающее устройство, в которое информация записывается однократно и затем может только считываться; отличительной особенностью ПЗУ является то., что записанная в него информация сохраняется сколько угодно долго и не требует постоянного питающего напряжения.

Поступивший от дешифратора команд адрес записывается в счетчик микрокоманд устройства выборки, и начинается процесс обработки последовательности микрокоманд. Каждый разряд микрокоманды связан с одним управляющим входом какого- либо функционального устройства. Так, например, управляющие входы регистра хранения «Сброс», «запись», «Чтение» соединены с соответствующими разрядами микрокоманды. Общее число разрядов микрокоманды может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч и равно общему числу управляющих входов всех функциональных устройств процессора. Часть разрядов микрокоманды подается на устройство управления выборкой очередной микрокоманды и используется для организации условных переходов и циклов, так как алгоритмы обработки команд могут быть достаточно сложными.

Выборка очередной микрокоманды осуществляется через определенный интервал времени, который, в свою очередь, зависит от времени выполнения предыдущей микрокоманды. Частота, с которой осуществляется выборка микрокоманд, называется тактовой частотой процессора. Тактовая частота является важной характеристикой процессора, так как определяет скорость выполнения процессором команд, и, в конечном итоге, быстродействие процессора.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения арифметических и логических операций преобразования информации. Функционально АЛУ состоит из нескольких специальных регистров, полноразрядного суммарного и схем местного управления.

Регистры общего назначения (РОН) используются для временного хранения операндов исполняемой команды и результатов вычислений, а также хранят адреса ячеек памяти или портов ввода-вывода для команд, обращающихся к памяти и внешним устройствам. Необходимо отметить, что если операнды команды хранятся в РОН, то время выполнения команды значительно сокращается. Одна из причин, почему программисты иногда обращаются к программированию на языке машинных команд, это наиболее полное использование РОН для получения максимального быстродействия при выполнение программ, критичных по времени.

Рассмотрим кратко характеристики процессоров, используемых в современных ПК типа IBMPC. Процессоры для этих ПК выпускают многие фирмы, но законодателем моды здесь является фирма Intel. Ее последней разработкой является процессор IntelCore, выпуск которого начат в начале 2006 г.. К основным особенностям архитектуры IntelCore можно отнести следующие:

Имеет специальный внутренний КЭШ размером 2 Мбайта;

Добавлена арбитражная шина, которая уменьшает нагрузку системной шины;

Внутренняя микроархитектура процессора базируется на двух ядрах – параллельно работающих конвейерах команд (суперскалярная архитектура), которые исполняют сразу несколько команд в 12 разных фазах обработки(чтение, дешифрация, загрузка операндов, исполнение и т.д.). Конвейеры заканчиваются двумя АЛУ:АЛУ, работающим на удвоенной частоте процессора для коротких арифметических и логических команд, и АЛУ для выполнения медленных команд;

Введено управление питанием ядра, которое включает в себя блок температурного контроля, способный управлять отдельно питанием каждого ядра.

Фирма AMD( Advanced Micro Devices ) выпускает процессоры, совместимые по системе команд с IntelPentium 4 – Athlon (К7). Этот процессор выполнен по суперскалярной архитектуре с тремя конвейерами команд, работающими параллельно и способными обрабатывать до девяти инструкции за один цикл работы процессора. Тестирование процессора К7 и его сравнение с Pentium4показывает, что К7 не уступает ему и даже превосходит его в некоторых случаях. Стоимость процессора Athlon на 20 – 30% дешевле процессора Intel. Процессор К7 требует для своей работы собственной шины, несовместимой с шиной процессора Pentium4. Поэтому замена одного типа процессора другим требует и замены системной платы, на которой расположен набор микросхем основных функциональных устройств ПК.

2. Поколение процессора .

В IBM-совместимых ПК применяются процессоры (CPU – CentralProcessorUnit), совместимые с семейством 80х86 фирмы Intel. В оригинальной IBMPC использовался процессор 8088 с 16-разрядные (386,486, Pentium, PentiumPro) и с 64-разрядным расширением MMX, включают в себя подмножества системы команд и архитектуры нижестоящих моделей, обеспечивая совместимость с ранее написанным ПО. Несмотря на то что с 1995 – 96 годов «рядовым» процессором стал Pentium, обрастающий всякими расширениями, процессор 8088 заслуживает отдельного внимания, по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, с него-то и началось массовое PC-строение, в том числе и в нашей стране (хотя всемирный «бум» пришелся на процессоры 80286). Во-вторых, из знания его характерных свойств приходит понимание ряда особенностей процессоров, в том числе пятого и шестого поколения.

Процессоры от 8088 до Pentium, применяемые в PC, являются однокристальными микропроцессорами – собственно процессор располагается на одном кристалле в одном корпусе (микросхеме). Процессор Pentium2,строго говоря, однокристальным не является – здесь кристалл процессора и несколько кристаллов вторичного кэша собраны на общем картридже, хотя для потребителей это не так и существенно – все функции выполняют одно изделие. В зависимости от сложности процессора (числа выводов), его рассеиваемой мощности и назначения применяются различные типы корпусов:

DIP – DualIn- linePackage, керамический корпус с двухрядным расположением штырьковых выводов;

PGA – PinGridArray, керамический корпус с матрицей штырьковых выводов;

PQFP – PlasticQuadFlatPack, пластиковый корпус с выводами по сторонам квадрата;

SPGA – StaggeredPGA, корпус с шахматным расположением выводов;

SQFP – SmallQuadFlatPack, миниатюрный корпус с выводами по сторонам квадрата

PPGA – PlasticPinGridArray, термоустойчивый пластмассовый корпус SPGA;

TCP – TapeCarrierPackage, миниатюрный корпус с расположенными по периметру ленточными выводами;

S.E.C.C. – SingleEdgeConnectorCartridge, картридж процессора Pentium 2 – печатная плата с краевым разъездом, на котором смонтированы кристаллы процессора, кэш-памяти, охлаждающий радиатор и вентилятор.

Процессоры в корпусах DIP занимали много места, на их смену пришли компактные корпуса PGA, PPGAи SPGA, которые обычно устанавливаются в ZIFsocket (ZeroInsertionForce) – колодка (сокет) с нулевым усилием вставки. Корпуса PQFP, SQFP предназначены для установки в специальные колодки или припаивания к плате. Самые компактные из многоконтактных, корпусах ТСР предназначены для припаивания к системной плате портативных систем.

3.Память процессоров.

Памятьпроцессора предназначена для кратковременного и долговременного хранения информации – кодов команд и данных. Информация в памяти хранится в двоичных кодах, каждый бит – элементарная ячейка - может принимать значение «0» или «1». Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, однозначно ее идентифицирующий в определенной системе координат. Минимальной адресуемой единицей хранения информации в памяти обычно является байт, состоящий, как правило, из 8 бит.

Существуют процессоры и компьютеры с разрядностью обрабатываемого слова не кратной 8 (например, 5, 7, 9…), и их байты не восьмибитные, но в мире РС столкновение с ними маловероятно. Также в некоторых системах (обычно коммуникационных) совокупность восьми соседних бит данных называют октетом. Название «октет» обычно подразумевает, что эти 8 бит не имеют явного адреса, а характеризуются только своим местоположением в длинной цепочке бит.

Со временем появления больших (по размерам) компьютеров сложилось деление памяти на внутреннюю и внешнюю. Под внутренней подразумевается память, расположенная внутри процессорного «шкафа» (или плотно к нему примыкающая). Сюда входила и электронная и магнитная память (на магнитных сердечниках). Внешняя память предоставляла собой отдельные устройства с подвижными носителями – накопители на магнитных дисках (а сначала – на барабанах) и ленте. Со временем все устройства компьютера удалось поселить в один небольшой корпус, и прежнюю классификацию памяти применительно к РС можно переформулировать так:

· Внутренняя память – электронная (полупроводниковая) память, устанавливаемая на системной плате или на платах расширения;

· Внешняя память – память, реализованная в виде устройств с различными принципами хранения информации и обычно с подвижным носителями. В настоящее время сюда входят устройства магнитной (дисковой и ленточной) памяти, оптической и магнитооптической памяти. Устройства внешней памяти могут размещаться как в системном блоке компьютера, так и в отдельных корпусах, достигающих иногда и размеров небольшого шкафа.

Для процессора непосредственно доступной является внутренняя память, доступ к которой осуществляется по адресу, заданному программой. Для внутренней памяти характерен одномерный (линейный) адрес, который представляет собой одно двоичное число определенной разрядности. Внутренняя память подразделяется на оперативную, информация в которой может изменятся процессором в любой момент времени, и постоянную, информацию которой процессор может только считывать. Обращение к ячейкам оперативной памяти может происходить в любом порядке, причем как по чтению, так и по записи, и оперативную память называют памятью с произвольным доступом – RandomAccessMemory (RAM) – в отличие от постоянной памяти (ReadOnlyMemory,ROM). Внешняя память адресуется более сложным образом – каждая ее ячейка имеет свой адрес внутри некоторого блока, который, в свою очередь, имеет многомерный адрес. Во время физических операций обмена данными блок может быть считан или записан только целиком.

4. Маркировка. Основные проектировщики и производители.

Процессоры фирм AMD, IBM, Cyrix и Texas Instruments.

Фирма AMD традиционно выпускает процессоры, совместимые с передовыми моделями от Intel. Эти процессоры обычно появляются несколько позже, но вбирают в себя достижения, реализованные Intel в более поздних моделях. Процессоры класса 486 фирмы AMD совместимы с моделями Intel.Наибольший интерес представляют процессоры семейства EnhancedAm486® и Am5X86 тм, представляющие вершину достижений, реализованных в рамках шины 486 процессора (PentiumOverDrive, конечно, их несколько превосходит, но его цена менее привлекательна). Их отличие экономичность потребления – питание пониженным напряжением, наличие развитых средств SMM и управления потреблением, более широкое применение политики обратной записи первичного кэша.

Процессоры используют умножение частоты на коэффициент 2,3 и даже 4, который может снижаться заземлением вывода CLKMUL.

Процессоры имеют возможность снижения энергопотребления в нерабочем режиме (аналогичные средства появились в процессорах Pentium начиная только со 2-го поколения). По сигналу STOPCLK# процессор выгружает буферы записи и входит в режим StopGrant, в котором прекращается тактирование большинства узлов процессора, что вызывает снижение потребления. В этом состоянии он прекращает исполнение инструкций и не обслуживает прерывания, но продолжает слежение за шиной данных, отслеживание кэш-попадания. Из этого состояния процессор выходит по снятию сигнала STOPCLK#, совместно с использованием режима SMM, реализует механизм расширенного управления питания APM(AdvancedPowerManagement).

В состояние пониженного потребления AutoHALTPowerDowen процессор переходит при исполнении инструкции HALT. В этом состояние процессор реагирует на все прерывания и также продолжает слежение за шиной.

Из состояния StopGrant остановкой внешней синхронизации процессор можно перевести в режим StopClok, в котором он потребляет минимальную мощность. В этом режиме он не выполняет никаких функций, но при возобновление синхронизации вернется в состояние StopGrant, из которого можно выйти в нормальный режим работы.

Расширенные средства SMM, реализованные в процессоре, поддерживают рестарт инструкций ввода/вывода и изменение базового адреса SMRAM.

Процессоры EnhancedAm486 имеют обозначения вида

A80486 DX4 – 120 ля названия (слева направо) расшифровываются следующим образом:

Типакорпуса: A=PGA-186, S=SQFP-208.

Типа устройства: 80486 Am486.

Версия: DX4 = с устроением частоты и FPU, DX2 = с удвоением частоты и FPU.

Частота (внутренняя), МГц: 120, 100, 80, 75 или 66.

Семейство: S = ENHANCED(с расширенными возможностями).

Напряжение питания: V = питание 3,3 В, входы допускают уровень сигнала 5 В.

Размер кэша: 8 = 8 Кбайт.

Типкэша: В = Write Back.

Эти процессоры могут устанавливать практически в любые системные платы с сокетами 1, 2 или 3, имеющими регулятор напряжения питания процессора, обеспечивающий номинальное напряжение 3,3 В. Платы, не поддерживающие расширенный режим шины, будут использовать процессоры только в режиме сквозной записи кэша. Более современные платы реализуют все преимущества данных процессоров.

Процессоры Am5x86-P75, они же AMD-X5-133 – самые высокопроизводительные процессоры класса 486 – имеют иную систему обозначения. Здесь надпись вида AMD-X5 – 133 ADWрасшифровывается следующим образом:

AMD-X5 – обозначение процессора с учетверением частоты.

Частота (внутренняя) - 133 МГц.

Типкорпуса: A=PGA-168, S=SQFP-208.

Напряжение питания: D = 3,45 B, F = 3,3 B.

Допустимая температура корпуса: W=55 o C, Z=85 o C.

Хотя эти процессоры по интерфейсу идентичны процессорам EnhancedAm486, их удается использовать далеко не на всех системных платежах 486. Иногда причина кроется в версии BIOS, замена которой приводит к желаемому результату. Иногда приходится снижать коэффициент умножения (если на плате есть джампер, позволяющий подать низкий уровень на вывод CLIKMUL). Правда, при этом процессор становится аналогом DX-100 или DX4-120 в зависимости от выбранной входной частоты.

Кроме процессоров Intelи AMD, с шиной 486процессора имеются продукты и других фирм. К ним относятся следующие:

Процессоры фирмы Cyrix :

Cx486DX имеет по сравнению с другими более эффективный FPU.Процессоры Cx486DX2-66 и Cx486DX4-100 имеют кэш с обратной записью (WB), по параметрам близки к соответствующим моделям AMD.

CYRIX 5x86-100 и 5x86-120 по внутренней архитектуре приближаются к пятому поколению (имеют, например, динамическое предсказание ветвлений), но внешнюю шину 486 процессора с расширенным режимом (кэш работает с обратной записью). Их производительность существенно выше 486-х процессоров Intel и AMD с такими же тактовыми частотами. Проблемы с установкой этого процессора обычно связана с отсутствием его поддержкой конкретной версией BIOS. Кроме того, с этим процессором могут «зависать» некоторые программы, в частности написанные с помощью системы Clipper. Фирма Cyrix объясняет это явление тем, что задержки, реализованные на программных циклах, в этом процессоре будут иметь существенно меньше значение, чем в процессорах четвертого поколения (обратная сторона предсказаний ветвлений). Для «лечения» этого «недуга» предлагаются специальные программы-замедлители, очевидно, отключающие архитектурные «излишества», а, к примеру, для использования пакета 3D-Studio с данным процессорам предлагаются Patch-файлы («заплатки»).

Процессоры фирмы IBM .

486BL2, 486Bl3 (BlueLighting- молния) – вариант 486SX с 2-3-кратным умножением частоты без BurstMode, питание 3,3 В и пониженное потребление. За звучным названием не стоят какие-либо серьезные преимущества.

Несмотря на обозначение, процессоры 486SLCи 486DLC предназначены для замены 386SX и 386DX соответственно – их корпус и интерфейс к стандартной шине 486 процессоров отношения не имеют.

Процессоры фирмы Texas Instruments .

TIDX2-80 и TIDX4-100 близки к аналогичным 486-м процессорам AMD.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Центральный процессор (ЦП) – функционально-законченное программно - управляемое устройство обработки информации, выполненное на одной или нескольких СБИС. . Процессор в определённой последовательности выбирает из памяти инструкции и исполняет их

В многопроцессорной системе функции центрального процессора распределяются между несколькими обычно идентичными процессорами для повышения общей производительности системы, а один из них назначается главным.Характеристика процессоров, используемых в современных ПК типа IBMPC, процессоры для этих ПК выпускают многие фирмы, но законодателем моды здесь является фирма Intel. Ее последней разработкой является процессор IntelCore, выпуск которого начат в начале 2006 г.

Фирма Intel поставляет упрощенные варианты процессоров Pentium 4 под названием Celeron, который в два раза дешевле базового варианта процессора. Но следует отметить, что последние модели процессоров Celeron ни в чем не уступают «старшему брату» и даже в некоторых случаях превосходят его.

Процессоры имеют возможность снижения энергопотребления в нерабочем режиме (аналогичные средства появились в процессорах Pentium начиная только со 2-го поколения).

Список использованной литературы.

1. Воройский Ф. С. Информатика. Энциклопедия словарь справочник: введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 768 с.

2. Гридина Е. А. Современный русский язык. Словообразование: теория, алгоритмы анализа, тренинг. Учебное пособие/ Т. А. Гридина, Н. И. Коновалова. – 2-е изд. – М.: Наука: Флинта, 2008. – 160 с.

3. Магилев П. К. Практикум по информатике,-Изд. 2-е,2005

4. Маккормик Д. Сикреты работы в Windows, Word, WordExcel. Полное руководство для начинающих: Пер. с англ.И. Тимонина. – Харьков: «Книжный клуб“ Клуб семейного доступа”», 2008ю – 240 с.:ил.

5. Макарова, Информатика. Практикум по технологии работы на компьютере.- Под редакцией/ Макаровой,-Изд. 3-е, 2005.

6. Соболь Б. В. Информатика: учебник / Б. В. Соболь и др.-Изд. 3-е, допол. и перераб. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 446 с.

7. Этимологический словарь русского языка для школьников и студентов. Более 1000 слов/ Сост. Е. Грубен. – М.: ЛОКИД – пресс, 2007. – 576 с.

8. Ягудин Р. М. Русский язык. Грамматика. Орфография. Пунктуация. : Справ. – 4-е издание, стер. – Уфа: Башкортостан, 2005. -280 с.