
- •Тема 4. Процессоры
- •Тема 4. Процессоры
- •1. Основные характеристики процессоров
- •Система команд процессора
- •Характеристики процессора
- •Интегральные процессоры
- •2. Классификация процессоров
- •Режимы работы процессоров
- •Дальнейшее развитие процессоров Intel
- •3. Другие представители фирм-производителей процессоров
- •3. Процессор Pentium IV
- •4. Двухъядерные процессоры
Интегральные процессоры
Представляют собой процессоры, у которых в дополнение к основному ядру добавляются контроллеры шины процессора, оперативная память, видеоадаптер и интерфейс с основными компонентами чипсета. Данная конфигурация позволяет снизить цену компьютера, его размеры, повысить производительность. Интегральные процессоры разрабатываются фирмами VIA, SiS (компьютеры с мультимедийными функциями на основе ядра процессора mP6 фирмы Rise) и Transmeta.
Фирма-производитель процессоров Intel разработала стандарт, получивший название «P-рейтинг» (Performance Rating - PR), для измерения реальной производительности процессоров независимо от изготовителя, тактовой частоты или архитектуры. Р-рейтинг любого процессора равен величине тактовой частоты процессора Intel Pentium, показавшего такой же или менее высокий результат при тестировании в абсолютно идентичной конфигурации ПК.
2. Классификация процессоров
1. Intel
Характеристики |
i4004 |
i8086 |
i80286 |
i80486DX |
Pentium |
Pentium Pro |
Время появления |
1971 |
1974 |
1982 |
1989 |
1993 |
1995 |
Такт.частота (МГц) |
0,0001 |
4,7-10 |
6-12 |
75-100 |
60-200 |
150-200 |
Быстродействие(млн.оп/с) |
0,06 |
до 1 |
1-2 |
20-40 |
100-200 |
более 300 |
Кол-во транзисторов(млн) |
0,0023 |
0,029 |
0,134 |
1,6 |
3,2 |
5,5-31 |
Технология (мкм) |
10 |
3 |
1,5 |
0,8-0,6 |
0,5-0,35 |
0,5-0,35 |
Внут. разрядность(бит) |
4 |
16 |
16 |
32 |
32 |
32 |
Шина данных (бит) |
4 |
16 |
16 |
32 |
64 |
64 |
Шина адреса (бит) |
4 |
20 |
24 |
32 |
32 |
32 |
Кэш-память L1 (Кбайт) |
- |
- |
- |
- |
8 |
8+8 |
Кэш-память L2 (Кбайт) |
- |
- |
- |
- |
- |
256-2048 |
Режимы работы процессоров
Реальный режим соответствует возможностям первых процессоров 8086, имеющих 20 разрядную адресную шину, позволяя адресовать не более 1 Мбайта памяти. Чтобы поддерживать совместимость с ранее разработанными программами, все последующие процессоры поддерживают реальный режим, используя при этом свои минимальные возможности.
Защищенный режим впервые появился в процессорах 80286. Если оперативная память полностью загружена, то процессор может поместить «непоместившиеся» данные на жестком диске. В защищенном режиме возможна поддержка многозадачной работы.
Виртуальный режим впервые появился в процессорах 386. Процессор эмулирует работу нескольких процессоров 8086 и тем самым обеспечивает многопользовательскую работу таким образом, что на одном компьютере могут быть записаны различные операционные системы.
Дальнейшее развитие процессоров Intel
Процессоры Intel Pentium с технологией MMX, с тактовой частотой 166, 200 и 233 МГц – дополнения семейства Pentium. Приложения, разработанные для технологии MMX, реализуют дополнительную производительность, позволяя использовать богатую цветовую гамму, более реалистичную графику, полноэкранное видео, высококачественный звук и т.д. Разработан для использования мультимедийных технологий.
Семейство компьютеров Р6/6х86 появилось в мае 1997 года.
Pentium II – процессоры с тактовой частотой 233-450МГц, объединили в себе расширенные возможности Pentium Pro и технологии MMX. Конструктивно размещен в картридже SECC (Single Edge Contact Catridge – картридж с односторонним расположением контактов). Внутри пластмассово-металлического картриджа расположены кристалл процессора и чипы кэш-памяти L2. К материнской плате картридж устанавливается через Slot1 (242 контактов) или Slot2(330 контактов) – для серверов.
Pentium III (1999 год) – процессоры с тактовой частотой 450-600 МГц. Корпус SECC1/SECC2, разъемы Slot1, Slot2, Socket 370, L1 – 32 Кбайт, L2 – 512 Кбайт. Возможности: обработка данных в режиме реального времени; распознавание речи; эффективная работа в Internet с аппаратной поддержкой графики и звука и т.д.
Celeron – Семейство процессоров, ориентированных на массовый рынок недорогих компьютеров. Впервые появились в апреле 1998 года. Разъемы Slot1, Socket 370. Может использовать ядро процессора Tualatin (Pentium III, Socket 370).
Xeon – Официальное наименование линейки процессоров, ориентированных на использование в составе мощных серверов и рабочих станций. Разъем Slot2. Способны работать в мультипроцессорных конфигурациях. Кэш L2 – 512, 1024, 2048 Кбайт.
2. AMD (Advanced Micro Devices)
K5 – Процессоры типа Pentium, тактовая частота 75-166 МГц, частота системной шины 50-66 Мгц. Кэш L1 – 24 Кбайт, L2 на системной плате.
K6 – Процессоры типа Pentium II, тактовая частота 166–233 МГц. Кэш L1 – до 64 Кбайт. Модуль ММХ.
K7 – Неинтеловская архитектура, тактовая частота 500–1000 МГц. Кэш L1 – 128 Кбайт, L2 – 512 Кбайт, передача данных 200 МГц, частота системной шины – 100 МГц.
Athlon – Семейство процессоров на основе архитектуры К7, К75, и др., высокой производительности, разъемы Slot A, Socket A. Ориентированы на сектор компьютеров High End.
Duron – Наименование линейки процессоров, ориентированных на сектор компьютеров начального уровня. Конкурент Celeron. Снят с производства.