Архітектура і продуктивність серверних ЦП
Сьогодні центральні процесори (ЦП) - невід'ємна частина сучасної комп'ютерної техніки, але так було не завжди. Перші В«сервериВ» в сучасному розумінні (Мейнфрейми) не мали ЦП як таких. Обчислювальні функції в них виконували неспеціалізовані набори системної логіки (стандартні мікросхеми та інші напівпровідникові компоненти). Однак у міру розвитку комп'ютерних технологій з'явилася можливість створювати все більш складні мікросхеми, в тому числі спеціалізовані - процесори.
Коли з'явилися перші персональні комп'ютери і почали швидко зростати їх продажу (у 1970-1980-х роках), ринок серверного обладнання серйозно змінився: намітилися тенденції взаємопроникнення технологій та архітектур із сегменту серверної техніки в сегмент персональних комп'ютерів, і навпаки. Не стали винятком і ЦП: деякі серверні моделі після незначної модернізації стали використовуватися в персональних комп'ютерах, а ЦП, спочатку розроблені для масового ринку, проникали на ринок серверів і суперкомп'ютерів. Найбільш очевидна причина цього - економічний фактор: паралельна розробка двох або більше процесорних архітектур може виявитися непосильним навіть для досить великої компанії, а кінцева вартість обох рішень буде значною, що неминуче погіршить конкурентні можливості кінцевої продукції на ринку. Хоча процесорні архітектури, орієнтовані виключно на сервери і суперкомп'ютери, до цих пір існують, більш поширені В«універсальніВ» процесорні ядра, придатні як для масового, так і для серверного ринку.
Загальна архітектура ЦП
Функціональні пристрої ЦП
Будь ЦП незалежно від його призначення має поруч функціональних пристроїв (ФУ): блоками цілочисельних обчислень (Integer Execution Unit, E-box, арифметико-логічний пристрій), обробки адрес (Address Translation Unit, A-box), контролером системної шини (System Bus Controller, B-box), декодером команд (Instruction Decoding Unit, I-box). Для проведення обчислень і зберігання проміжних результатів використовується так званий файл регістрів (їх може бути декілька), що складається з фіксованої кількості записів певної довжини (регістрів). Практично у всіх сучасних ЦП реалізовані та засоби передбачення напрямки умовних переходів. З початку 1990-х рр.. загальноприйнятої стала практика впровадження в ядро ​​ЦП блоку речових обчислень (Floating-Point Unit, F-box). Якщо дизайн певної апаратної платформи передбачав використання кеш-пам'яті з прямим доступом, то в ЦП вводився блок взаємодії з кеш-пам'яттю (Cache Memory Interface Unit, C-box). У сучасних ЦП нерідко також реалізовані контролери пам'яті, периферійних шин і т. д.
Набір команд ЦП
У Залежно від уявлення команд процесори прийнято ділити на RISC (Reduced Instruction Set Computing, обчислення за допомогою обмеженого набору команд) і CISC (Complex Instruction Set Computing, обчислення за допомогою розширеного набору...
