49. Возможности микропроцессоров фирмы Intel последних поколений: переименование регистров, предсказание переходов.

Переименование регистров (англ. Register Renaming) — метод ослабления взаимозависимостей команд, применяемый в процессорах, осуществляющих их внеочередное исполнение (англ. Out-of-order execution).

Модуль предсказания условных переходов (англ. Branch Prediction Unit) — устройство, входящее в состав микропроцессоров, имеющих конвейерную архитектуру, определяющее направление ветвлений (предсказывающее, будет ли выполнен условный переход) в исполняемой программе. Предсказание ветвлений позволяет осуществлять предварительную выборку инструкций и данных из памяти, а также выполнять инструкции, находящиеся после условного перехода, до того, как он будет выполнен. Предсказатель переходов является неотъемлемой частью всех современных суперскалярных микропроцессоров, так как в большинстве случаев (точность предсказания переходов в современных процессорах превышает 90 %) позволяет оптимально использовать вычислительные ресурсы процессора.^[1]

50.Единицы измерения Производительности микропроцессора.

Производительность: количество элементарных операций, выполняемых за одну секунду. Производительность определяет быстродействие компьютера в целом.

51.Микропроцессорные системы. Определение. Типы.

Микропроцессорная система (МПС) представляет собой функционально законченное изделие, состоящее из одного или нескольких устройств, главным образом микропроцессорных: микропроцессора и/или микроконтроллера.

Типы микропроцессорных систем.  Сформировалось несколько типов микропроцессорных систем, различающихся мощностью, универсальностью, быстродействием и структурными отличиями. Основные типы следующие: • микроконтроллеры — наиболее простой тип микропроцессорных систем, в которых все или большинство узлов системы выполнены в виде одной микросхемы; • контроллеры — управляющие микропроцессорные системы, выполненные в виде отдельных модулей; • микрокомпьютеры — более мощные микропроцессорные системы с развитыми средствами сопряжения с внешними устройствами. • компьютеры (в том числе персональные) — самые мощные и наиболее универсальные микропроцессорные системы. Четкую границу между этими типами иногда провести довольно сложно. Быстродействие всех типов микропроцессоров постоянно растет, и нередки ситуации, когда новый микроконтроллер оказывается быстрее, например, устаревшего персонального компьютера.

52.Микроконтроллеры. Отличие микроконтроллера от универсальных микропроцессорных систем.

МК – разновидность микропроцессорной системы (однокристальные ЭВМ), ориентированная на реализацию алгоритмов управления техническими устройствами и технологическими процессами.

МК проще, чем универсальные ЭВМ:

1)малый объем памяти МК реализует заранее известные несложные алгоритмы, и для размещения программ им требуется емкость памяти на несколько порядков <, чем у ЭВМ широкого применения.

2)менее разнообразный состав внешних устройств: параллельный и последовательный порты ввода-вывода, таймеры, АЦП и ЦАП, широтно-импульсные модуляторы.

Применение МК поддерживается такими областями массового производства, как бытовая аппаратура, станкостроение, автомобильная промышленность и т.д.

Первые МК выпущены фирмой Intel в 1976 г.

На рынке используются МК фирмы Atmen (AT 88…), Microchip (PIC).

В России большое распространение получили МК фирмы Microchip:

1)мощная поддержка разработчиков со стороны фирмы и низкая стоимость МС.

2)объединили все передовые технологии, применяемые в производстве МК: развитая RISC-архитектура; минимальное энергопотребление; ПЗУ, программируемое пользователем; возможность защиты кода программы от несанкционированного доступа и изменения.