Функциональные характеристики вм

При оценке и выборе ВМ часто ориентируются на определенные функциональные характеристики:

• производительность, быстродействие и тактовая частота процессора

• разрядность процессора и кодовых шин интерфейсов

• типы системных, локальных и внешних интерфейсов

• тип и объем оперативной памяти

• наличие и емкость кэш памяти

• тип и емкость поддерживаемых накопителях на жестких магнитных дисках

• тип и емкость поддерживаемых накопителях на гибких магнитных дисках

• тип и емкость устройств работы с оптическими дисками

• наличие и емкость накопителей на магнитной ленте (стримеры, средства для резервного хранения информации, применяют из-за высокой надежности).

• тип монитора

• поддерживаемые типы принтеров, модемов и иных внешних устройств

• наличие средств мультимедиа (аудио, платы видео захвата, видео карта не относится)

• комплектное программное обеспечение

• аппаратная и программная совместимость с другими ВМ

• возможности работы в сетях и многозадачном режиме

• степень надежности компьютера

• стоимость

• габаритные размеры и вес

Микропроцессоры

Central Processing Unit (CPU)

Это функционально законченная программно управляемое устройство обработки информации, выполненное в виде одной или нескольких больших или сверх больших интегральных схем.

Микропроцессор выполняет следующие основные функции:

1. Вычисление адресов команд и операндов

2. Выборку и дешифрацию команд из основной памяти

3. Выборку данных из основной памяти регистров микропроцессора и регистров адаптеров внешних устройств

4. Прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание внешних устройств

5. Обработку данных и их запись в основную память, регистры микропроцессора, регистры адаптеров внешних устройств

6. Выработку управляющих сигналов для всех остальных узлов и блоков ВМ

7. Переход к следующей команде

Наиболее часто употребительными характеристиками микропроцессора являются:

1. Разрядность

2. Рабочая тактовая частота

3. Размеры или объем кэш памяти

4. Состав инструкций

5. Конструктив

6. Электрические характеристики микропроцессора

Разрядность шины данных микропроцессора определяет количество разрядов над которыми одновременно могут выполняться операции.

Разрядность шины адреса микропроцессора определяет его адресное пространство. При этом под адресным пространством понимают, максимальное количество ячеек основной памяти, которое может быть непосредственно адресовано микропроцессором.

Рабочая тактовая частота микропроцессора во многом определяет его внутреннее быстродействие, поскольку каждая команда выполняется за определенное количество тактов.

Кроме рабочей тактовой частоты быстродействие зависит от тактовой частоты шины системной платы, с которой может работать микропроцессор.

Кэш память размещаемая в микропроцессоре, имеет два уровня:

• L1 – это кэш память первого уровня, находится внутри основной микросхемы или ядра микропроцессора и работающая всегда на полной тактовой частоте микропроцессора.

• L2 – кэш память второго уровня. Размещается на одном кристалле микропроцессора и связан с ядром внутренней микропроцессорной шиной. Может работать на полной или половинной тактовой частоте микропроцессора, кроме того эффективность кэш памяти L2 зависит и от пропускной способности внутренней микропроцессорной шины.

Состав инструкций – это перечень, вид и тип команд автоматически исполняемых микропроцессором. От типа команд зависит классификационная группа микропроцессоров (CISC, RISC …).

Перечень и вид команд определяет непосредственно те процедуры, которые могут выполнятся над данными в микропроцессоре, а так же те категории данных, над которыми могут применятся эти процедуры.

Конструктивы – подразумевает, те физические разъемные соединения в которые устанавливается микропроцессора, и которые определяют пригодность материнской платы к установке микропроцессора. Соответственно разные разъемы имеют разные конструкции. Выделяют 2 класса конструкций:

1. Слот (щелевой разъем)

2. Сокет (разъем гнездо)

Разное количество контактов, на которые подаются различные сигналы и рабочие напряжения.

Рабочее напряжение – это важный фактор пригодности системной платы к установке микропроцессора.

Первый микропроцессор был выпущен в 1971 году фирмой Intel, США, и назывался 4004. К настоящему времени разными фирмами выпускаются несколько десятков различных микропроцессоров, но наиболее популярными и распространенными являются микропроцессоры Intel и Intel подобные.

Все микропроцессоры можно разделить на группы:

1. Complex Instruction Set Command (CISC) с полным набором команд

2. Reduced Instruction Set Command (RISC) с усеченным набором системных команд

3. Very Length Instruction World (VLIW) со сверх большим командным словом

4. Minimum Instruction Set Command (MISC) с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием