1. Микропроцессор: понятие и функции.

Микропроцессор– это функционально законченное программно-управляемое устройство для обработки информации под управлением программы, находящейся в оперативной памяти.

Функции микропроцессора:

1) Выборка команд из ОЗУ

2) Декодирование команд

3) Выполнение операций, закодированных в команде

4)Управление пересылкой информации между внутренними регистрами, оперативной памятью и внешними устройствами

5) Обработка внутри процессорных и программных прерываний

6)Обработка сигналов от внешних устройств, реализация прерываний

7) Управление устройствами в составе ПК.

2. Микропроцессор: функции и основные характеристики.

Функции микропроцессора:

1) Выборка команд из озу

2) Декодирование команд

3) Выполнение операций, закодированных в команде

4)Управление пересылкой информации между внутренними регистрами, оперативной памятью и внешними устройствами

5) Обработка внутрипроцессорных и программных прерываний

6)Обработка сигналов от внешних устройств, реализация прерываний

7) Управление устройствами в составе ПК.

Характеристики микропроцессора.

- Быстродействие – количество операций за 1 секунду (бит/с)

- Тактовая частота – количество тактов за 1 секунду, задаётся кварцевым генератором, выдерживается с очень высокой точностью, 1 Гц = 1 импульс

- Разрядность – максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут обрабатываться или передаваться одновременно по шине данных

- Объём адресуемой памяти – максимальный объём памяти, который может обслужить процессор по линии адреса (для х32 процессоров – 64 Гб, для х64 – 64 Тб)

- Частота системной шины (служит для связи ЦП с остальными устройствами)

Объём кэш-памяти:

Кэш-память – быстрая память малой ёмкости для ускорения операций, требующих обращения к памяти. Есть несколько уровней кэш-памяти: L1, L2, L3. L1 – это кэш команд, инструкций, которые необходимо выполнить; L2 – кэш данных; L3 – также кэш данных. На производительность больше всего влияет кэш второго уровня (L2).

- Техпроцесс производства – определяет размеры элементов и соединений между ними в интегральной схеме

Эксплуатационные параметры:

- Напряжение питания (зависит от техпроцесса и частоты ядра) – от 1,2 до 1,75 В

- Потребляемая мощность (зависит от техпроцесса и частоты ядра) – 40-72 Вт

- Ток ядра

- Максимальная температура нагрева кристалла – 70-75 градусов Цельсия

3. Архитектуры risc и cisc. Отличия, преимущества и недостатки.

RISC  — архитектура процессора, в которой быстродействие увеличивается за счёт упрощения инструкций, чтобы их декодирование было более простым, а время выполнения — короче. Первые RISC-процессоры даже не имели инструкций умножения и деления. Это также облегчает повышение тактовой частоты и делает более эффективной суперскалярность (распараллеливание инструкций между несколькими исполнительными блоками).

Основными недостатки RISC-архитектуры является наличие следующих свойств

· Значительная загрузка локального интерфейса процессора(двунаправленная шина данных D, шина управления C, шина адреса A)

· Сложность программирования

· Значительная доля времени на дешифрацию команды: команды очень маленькие и их очень много и он получается на каждую операцию выполняет дешифрацию 18 команд.

Основными преимуществами RISC-архитектуры является наличие следующих свойств:

• Большое число регистров общего назначения.

• Универсальный формат всех микроопераций.

• Равное время выполнения всех машинных команд.

• Практически все операции пересылки данных осуществляются по маршруту регистр – регистр.

CISC — концепция проектирования процессоров, которая характеризуется следующим набором свойств:

• нефиксированное значение длины команды;

• арифметические действия кодируются в одной команде;

• небольшое число регистров, каждый из которых выполняет строго определённую функцию.