Вопрос № 12.

Персональные компьютеры - это малогабаритные вычислительные машины, которые могут быть установлены на любом рабочем месте. Наиболее известны и распространены персональные компьютеры IBM PC и Macintosh.

Стандартом ПК считается IBM PC. . Но главной причиной успеха IBM PC стал так называемый принцип открытой архитектуры. Его суть заключается в том, что IBM PC, имея блочно-модульную конструкцию, мог легко модифицироваться, совершенствоваться и расширяться при помощи унифицированных дополнительных устройств, адаптируясь тем самым к решению различных профессиональных задач. Важнейшим обстоятельством было то, что техническая информация, необходимая для разработки и производства комплектующих для IBM PC, была доступна всем желающим.

RISС и CISC – архитектуры.

Чем выше набор системных команд процессора, тем сложнее его архитектура, тем длиннее формальная запись команд (в байтах), тем выше средняя продолжительность исполнения одной команды, измеренная в тактах процессора.

Система команд процессоров семейства Pentium в настоящее время насчитывают более тысячи различных команд. Такие процессоры называют процессорами с расширенной системой команд – CISC – процессорами (CISC – Complex Instruction Set Computing).

Противоположная системе CISC – система RISC с сокращенной системой команд (RISC – Reduced Instruction Set Computing). При такой архитектуре количество команд в системе намного меньше и каждая выполняется быстрее. Таким образом, программы, состоящие из простых команд, выполняются этими процессорами намного быстрее.

Оборотная сторона сокращенного набора команд состоит в том, что сложные операции приходится эмулировать далеко не эффективной последовательностью простейших команд сокращенного набора.

В результате конкуренции между двумя подходами к архитектуре процессов сложилось следующее распределение их сфер приминения:

• CISC – процессоры используют в универсальных вычислительных системах;

• RISC- процессоры используют в специализированных вычислительных системах или устройствах, ориентированных на выполнение единообразных операций.

Процессор – это микросхема, которая производит все арифметические и логические операции, осуществляется управление всем процессом решения задачи по заданной программе, т.е. является главным компонентом компьютера.

Многоядерная архитектура.

Многоядерная архитектура — это вариант архитектуры процессоров, предполагающий размещение двух или более «исполняющих», или вычислительных, ядер Pentium® в одном процессоре. Многоядерный процессор вставляется в один процессорный разъем, но операционная система воспринимает каждое из его исполняющих ядер как отдельный логический процессор, обладающий всеми соответствующими исполняющими ресурсами.

По сути, в основе такой реализации внутренней архитектуры процессора лежит стратегия «разделяй и властвуй». Иначе говоря, разделяя вычислительную работу, выполняемую в традиционных микропроцессорах одним ядром Pentium, между несколькими исполнительными ядрами Pentium, многоядерный процессор может выполнять больше работы за конкретный интервал времени и улучшать таким образом впечатления пользователей от работы с системой. Чтобы это улучшение стало возможным, ПО должно поддерживать распределение нагрузки между несколькими исполнительными ядрами. Эта функциональность называется параллелизмом на уровне потоков или организацией поточной обработки, а поддерживающие ее приложения и операционные системы (такие, как Microsoft Windows* XP) называются многопоточными.

Процессор, поддерживающий параллелизм на уровне потоков, может выполнять полностью обособленные потоки кода, например, поток приложения и поток операционной системы или два потока одного приложения (особенно большую выгоду извлекают из параллелизма на уровне потоков мультимедийные приложения, потому что многие их операции могут выполняться параллельно).