53. Мікропроцесор та його функції

Мікропроцесор виконує наступні функції:

• обчислення адрес команд та операндів;

• вибірку і дешифрацию команд з основної пам'яті (ОП);

• вибірку даних з ОП, регістрів МПП і регістрів адаптерів зовнішніх пристроїв (ВП);

• прийом і обробку запитів і команд від адаптерів на обслуговування ВУ;

• обробку даних та їх запис у ВП, регістри МПП і регістри адаптерів ВУ;

• вироблення керуючих сигналів для всіх інших вузлів і блоків ПК;

• перехід до наступної команді.

2. Параметри мікропроцесорів

Основними параметрами мікропроцесорів є:

• розрядність;

• робоча тактова частота;

• розмір кеш-пам'яті;

• склад інструкцій;

• конструктив;

• робоча напруга і т. д.

Розрядність шини даних мікропроцесора визначає кількість розрядів, над якими одночасно можуть виконуватися операції; розрядність шини адреси МП визначає його адресний простір.

Адресний простір - це максимальна кількість осередків основної пам'яті, яке може бути безпосередньо адресовано мікропроцесором.

Робоча тактова частота МП багато в чому визначає його внутрішнє швидкодію, оскільки кожна команда виконується за певну кількість тактів. Швидкодія (продуктивність) ПК залежить також і від тактової частоти шини системної плати, з якої працює (може працювати) МП.

Кеш-пам'ять, встановлювана на платі МП, має два рівні:

L1 - пам'ять 1-го рівня, що знаходиться всередині основної мікросхеми (ядра) МП і працює завжди на повній частоті МП (вперше кеш L1 був введений в МП i486 і в МП i386SLC);

L2 - пам'ять 2-го рівня, кристал, що розміщується на платі МП і пов'язаний з ядром внутрішньої мікропроцесорної шиною (вперше введено в МП Pentium II). Пам'ять L2 може працювати на повній або половинній частоті МП. Ефективність цієї кеш-пам'яті залежить і від пропускної здатності мікропроцесорної шини.

Склад інструкцій - перелік, вид і тип команд, автоматично виконуваних МП. Від типу команд залежить класифікаційна група МП (CISC, RISC, VLIW і т. д.). Перелік і вид команд визначають безпосередньо ті процедури, які можуть виконуватися над даними в МП, та ті категорії даних, над якими можуть застосовуватися ці процедури. Додаткові інструкції в невеликих кількостях вводилися в багатьох МП (286, 486, Pentium Pro і т. д.). Але суттєва зміна складу інструкцій відбулося в МП i386 (цей склад далі прийнятий за базовий), Pentium MMX, Pentium III, Pentium 4.

Конструктив увазі ті фізичні роз'ємні з'єднання, у які встановлюється МП і які визначають придатність материнської плати для установки МП. Різні роз'єми мають різну конструкцію (Slot - щілинний роз'єм, Socket - роз'єм-гніздо), різна кількість контактів, на які подаються різні сигнали і робочі напруги.

Робоча напруга також є чинником придатності материнської плати для установки МП.

Перший мікропроцесор був випущений в 1971 році фірмою Intel (США) - МП 4004. В даний час різними фірмами випускається багато десятків різних мікропроцесорів, але найбільш популярними і поширеними є мікропроцесори фірми Intel і Intel-подібні.

54. Основні параметри мп.

Мікропроцесори, або Central Processing Unit (CPU) – функціонально закінчений програмно керований пристрій обробки інформації, виконаний у вигляді одної або декількох великих (ВІС) або надвеликих (НВІС) інтегральних систем.

Мікропроцесор (МП) виконує наступні функції:

1. обчислення адресів команд і операндів;

2. вибірку і дешифрацію команд з основної пам’яті (ОП);

3. вибірку даних з ОП, регістрів МПП і регістрів адаптерів зовнішніх пристроїв (ЗП);

4. прийом і обробку запитів і команд від адаптерів на обслуговування ЗП;

5. обробку даних та їх запис в ОП, регістри СПП і регістри адаптерів ЗП; 6. вироблення управляючих сигналів для всіх інших вузлів і блоків ПК;

7. перехід до наступної команди.

Основними параметрами МП є:

1. розрядність;

2. робоча тактова частота;

3. розмір кеш пам’яті;

4. склад інструкцій;

5. конструктив; 6. робоча напруга.

Розрядність шини даних МП визначає кількість розрядів, над якими одночасно можуть виконуватись операції; розрядність шини адреси МП визначає його адресний простір.

Адресний простір – це максимальна кількість комірок основної пам’яті, яка може бути безпосередньо адресована мікропроцесором.

Робоча тактова частота МП – в основному визначає його внутрішню швидкодію, оскільки кожна команда виконується за певну кількість тактів.

Швидкодія (продуктивність) ПК залежить також і від тактової частоти шини системної плати, з якою працює МП.

Кеш-пам’ять, встановлена на платі МП, має два рівні:

• L1 – пам’ять 1-ого рівня, що знаходиться всередині основної мікросхеми (ядра) МП і працююча завжди на повній частоті МП (вперше в МП і486);

• L2 – пам’ять 2-ого рівня, кристал, розміщений на платі МП і зв’язаний з ядром внутрішньою мікропроцесорною шиною (вперше – Pentium 4). Пам’ять L2 може працювати на повній або половинній частоті МП. Ефективність цієї кеш пам’яті залежить і від пропускної здатності мікропроцесорної шини.

Склад інструкцій – перелік, вид і тип команд, що автоматично виконуються МП. Від типу команд залежить класифікаційна група МП (CISC, RICS, VLIW і т.д.). перелік і вид команд визначають безпосередньо ті процедури, які можуть виконуватися над даними в МП, і ті категорії даних, над якими можуть застосовуватися ці процедури. Суттєва зміна складу інструкцій відбувалася в МП і386, Pentium MMX, Pentium III, Pentium 4.

Конструктив включає ті фізичні роз’ємні з’єднання, в які встановлюється МП і які визначають придатність материнської плати для встановлення МП. Різні роз’єми мають конструкцію: Slot – цільний роз’єм, Socket – роз’єм-гніздо, на які подають різні сигнали і робочі напруги.

Перший МП був випущений в 1971р. фірмою Intel (США) МП4004. В даний час випускається різними фірмами багато десятків різних МП, але найбільш популярними є МП фірми Intel та Intelподібні.