5.1.4.1 Микропроцессор

Микропроцессор является "мозгом" компьютера. Он осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, и управляет работой остальных устройств компьютера. Скорость его работы во многом определяет быстродействие компьютера. В IBMPCиспользуются микропроцессоры, разработанные фирмойIntel, а иногда -совместимые с ними микропроцессоры других фирм.

Микропроцессоры отличаются друг от друга двумя характеристиками: типом (моделью) и тактовой частотой. Наиболее распространены модели Intel - 8088, 80286,80386SX, 80386, 80486иPentium, они приведены в порядке возрастания производительности и цены. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту- чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропроцессора.

Тактовая частота. Указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц). Следует заметить, что разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции (например, сложение или умножение) за разное число тактов. Чем выше модель микропроцессора, тем, как правило, меньше тактов требуется для выполнения одних и тех же операций. Поэтому, например, микропроцессор Intel-80386 работает раза в два быстрееIntel-80286 с такой же тактовой частотой.

Модели микропроцессоров. Исходный вариант компьютера IBMPCи модельIBMPCXTиспользовали микропроцессорIntel-8088.Bначале 80-х годов эти микропроцессоры выпускались с тактовой частотой 4,77МГц, затем были созданы модели с тактовой частотой 12МГц (т.е. новые модели работают в 1,7-2,1раза быстрее). Модели с увеличенной производительностью (тактовой частотой) иногда называются Turbo-ХТ.Сейчас микропроцессоры типаIntel-8088 производятся в небольших количества, и для использования не в компьютерах, а в различных специализированных устройствах. МодельIBMPCATиспользует более мощный микропроцессорIntel-80286,и ее производительность приблизительно в 4-5раз больше, чем уIBMPCXT. Исходные вариантыIBMPCATработали на микропроцессорах с тактовой частотой 6 МГц, затем были созданы модели этого микропроцессора с тактовой частотой от 12до 25МГц, т.е. работающие в 2-3раза быстрее. МикропроцессорIntel-80286 имеет несколько больше возможностей по сравнению сIntel-8088, но эти дополнительные возможности используются сIntel-8088.Hoэти дополнительные возможности используются очень редко, так что большинство программ, работающих наAT, будет работать и наXT. Сейчас микропроцессоры типаIntel-80286 также считаются устаревшими и для применения в компьютерах не производятся.

Выбор типа микропроцессора. Быстродействие основного микропроцессора во многом определяет скорость работы всего компьютера и, тем самым, диапазон применения компьютера:

- компьютеры на основе микропроцессоров Intel-8088 (илиIntel-8086) работают очень медленно, они уже полностью устарели и почти полностью вышли из употребления;

- компьютеры на основе микропроцессора Intel-80286 обеспечивают необходимое быстродействие для набора текстов, ввода исходных данных для бухгалтерских и аналогичных задач, многих компьютерных игр и т.д. Однако новые компьютеры такого класса уже не выпускаются (поскольку считаются морально устаревшими),а покупать их вряд ли целесообразно даже по бросовым ценам, так как для работы с большинством современных программ с графическим интерфейсом (например,с программами, выполняемыми в средеWindows) они практически не пригодны;

- компьютеры на основе микропроцессоров Intel -80386SXиDX,Intel80486SXобеспечивают приемлемую вычислительную мощность для большинства рабочих мест под управлением какDOS, так иWindows: для программирования, работы с не очень большими базами данных,макетирования (верстки) несложных изданий и т.д. Однако для комфортной работы в средеWindowsлучше приобрести более мощный компьютер;

- микропроцессоры Intel-80486DXиDX2 применяются для тех задач, где требуется высокое быстродействие компьютера: для файл-серверов больших локальных сетей, для профессиональных издательских,графических или анимационных программ, для решения серьезных вычислительных задач и т.д. А для пользователей, постоянно работающих с компьютером, может быть целесообразно приобретение компьютера на основе Intel-80486DXили DX2даже и в том случае, если они используют самые обычные программы типаWordforWindows 6.0,Excel 5.0и т.д., поскольку эти микропроцессоры сейчас стоят не намного дорожеIntel-80386 и 80486SX,aобеспечивают заметно большую производительность;

- микропроцессоры Pentiumи рассчитанные на его использование системные платы пока что стоят весьма дорого, поэтому их целесообразно применять для таких приложений, как воспроизведение видео изображений в реальном времени, большие задачи трехмерного проектирования и моделирования, создания мощных файл-серверов и многопроцессорных систем.

Математический сопроцессор. Микропроцессоры Intel-80286 иIntel-80386 не содержат специальных команд для работы с числами с плавающей точкой. При проведении расчетов с такими числами каждая операция над ними моделируется с помощью нескольких десятков операций микропроцессора. Это сильно снижает эффективность применения компьютера для научных вычислений, при использовании машинной графики и для других применений с интенсивным использованием чисел с плавающей точкой. Поэтому в этих случаях следует использовать компьютерыIBMPCс установленным математическим сопроцессоромIntel-8087,Intel-80287 илиIntel-80387. Наличие сопроцессора может увеличить скорость выполнения операций с плавающей точкой в 5-15раз. Микропроцессоры Intel-80486DXиDX2иPentiumсами поддерживают операции с плавающей точкой, поэтому при их использовании математический сопроцессор не требуется.