Микропроцессоры

С технической точки зрения, процессор современного компьютера представляет собой большую интегральную схему (БИС). По размеру это маленькая плоская полупроводниковая пластина размером 20х20мм, заключенная в плоский корпус с рядами металлических контактов. В процессоре Pentium 4 42 миллиона функциональных элементов, размер которых всего около 0,13 микрон (1 микрон=10^-6м).

Основные характеристики процессора

1. Тактовая частота. Ритм всем операциям задает специальный встроенный кварцевый генератор импульсов, посылающий один импульс через равные интервалы времени (такт). Время между импульсами составляет доли секунды, поэтому тактовая частота измеряется в мегагерцах (Мгц).

2. Разрядность процессора: характеризуется объемом информации, которую процессор обрабатывает за один такт в параллельном режиме (то есть одновременно). В настоящее время наибольшее распространения имеют 32-х и 64-х разрядные микропроцессоры.

3. Быстродействие (производительность): усредненное число арифметических операций, выполняемое процессором в единицу времени (оп/сек) - размытая характеристика.

Таким образом, быстродействие процессора зависит от его разрядности и частоты встроенного генератора импульсов.

Процессор = устройство управления (УУ) + арифметико-логическое устройство (АЛУ).

Устройство управления (УУ). Устройство управления - позволяет управлять всем ходом вычислительного и логического процесса в компьютере. Функции УУ заключаются в том, чтобы прочитать очередную команду, расшифровать ее (то есть перевести в двоичный код и распознать) и далее подключить необходимые электронные цепи и устройства для ее выполнения.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ). В АЛУ производится непосредственная обработка данных. Данные обрабатываются в двоичном представлении. АЛУ умеет выполнять только определенный набор простейших операций:

• арифметические операции (только сложение, что обусловлено физическими принципами работы ЭВМ. Все остальные арифметические операции (-, *, /,) реализуются как совокупность операций сложения);

• логические операции (сравнения, проверки условий);

• операции пересылки (из одной области основной памяти в другую).

Каждый процессор имеет дополнительную сверхбыстродействующую кэш-память, значительно ускоряющую его работу.

	Кол-во транзист.	Тактовая частота	Кеш 2-го уровня	Скорость шины
Celeron	7,500,000	500 MHz-800 MHz	128 KB, полная скорость	66 MHz
Pentium  II	7,500,000	233 MHz-450 MHz	512 KB, половинная скорость	100 MHz
Pentium  4	42,000,000	1.4 GHz-1.5 GHz	256 KB, полная скорость	100 MHz
Intel Core 2	291,000,000 167,000,000	1.6-2.93 GHz	4 MB 2 MB