Характеристики процессоров
1. Тактовая частота. Позволяет косвенно определить быстродействие процессора. fсрн = n100 МГц … n ГГц.
2. Разрядность. (Внутренняя разрядность, которую может обработать процессор на аппаратном уровне). Разрядность процессора совпадает с разрядностью регистров. Nвнут 32 … 62 bit.
3. Характеристики шины Ц.П. (Взаимодействие с внешними устройствами).
Na – разрядность адресной шины. (Определяет максимальный объем ОП, который может обращаться к Ц.П. – 2Na байт)
Nвнеш – разрядность шины данных. (Количество информации, которую может получать и передавать процессор)
fFSB – частота шины. (Определяет частоту передачи данных от процессора к внешним устройствам). У современных процессоров fFSB < fсрн. Тактовая частота кратна частоте шины: fсрн = k* fFSB; fFSB (533 МГц - 1333 МГц);
4. Емкость кэш-памяти (второго уровня). Скэш – память небольшого объема с высоким быстродействием. Скэш (8 Мб - 12 Мб);
5. Рассеиваемая мощность - тепловыделение процессора, Pвыд, Вт.
6. Степень интеграции – сложность процессора, Стинт = N*100 млн.
7. Изготовитель
Intel
IBM
Motorola
Cyrix
ADM
8. Интерфейс процессора – тип разъема.
Первоначально использовался разъем типа Socket -
Для увеличения производительности кэш-память стали помещать к процессору (Athlon, Pentium II, III) - разъем типа Slot.
Затем появилась возможность помещать кэш-память в процессор, и произошло возвращение к разъемам типа Socket (PGA, LGA).
9. Стоимость.
10. Архитектура процессора. На сегодняшний день разработана новая архитектура процессора - процессор с двумя ядрами, который по определению обходит по быстродействию одноядерные процессоры. Однако не все приложения поддерживают такую организацию процессора и работают в прежнем режиме.
Устройство управления процессора
Назначение УУ: реализует управление кодом вычислительного процесса, обеспечивая автоматическое выполнение команд программы.
Команда – это последовательность операций.
Структурная модель и схема уу
Тактовый импульс обозначает границы машинных тактов процессора, т.е. интервалы времени.
Регистр команды содержит двоичный код команды, которая подлежит выполнению.
Флаги необходимы для оценки состояния процессора и результата предыдущей операции. (Используются при выполнении команд передачи управления).
Оповещающие сигналы обеспечивают передачу УУ запросов прерываний, сигналов подтверждения и т.п.
Управляющие сигналы формируются устройством управления для инициализации определенных действий со стороны других устройств процессора ЭВМ.
В современных ЭВМ реализуется принцип микропрограммного управления:
Любая операция, реализуемая ЭВМ рассматривается как последовательность элементарных действий, называемых микрооперациями. Выполнение микрооперации не превышает 1-го такта.
Для управления порядком следования микроопераций используются логические условия, которые в зависимости от результатов выполнения предыдущих микроопераций могут принимать значения 0 или 1.
Процесс выполнения команды записывается в виде логарифма, представленного в терминах микроопераций и логических условий - микропрограмма.
Микропрограмма определяет порядок проверки логических условий и следования микроопераций, необходимый для выполнения команды. Совокупность микропрограмм для всех команд (firmWare) определяет возможности процессора по !!!!!!!!!!!!!.
Устройство (в составе УУ), отвечающее за выполнение микропрограмм называется микропрограммным автоматом (МПА).