Зміст
Введення
1. 8086: перший процесор для ПК
2. Одноядерні процесори
3. Перехід до двоядерним процесорам
4. Віртуалізація
5. Коротко про деяких інших технологіях
6. Майбутні технології
Бібліографічний список
Введення
Процесор (або центральний процесор, ЦП) - це транзисторна мікросхема, яка є головним обчислювальним і керуючим елементом комп'ютера.
Англійська назва процесора - CPU (Central Processing Unit). p> Процесор являє собою спеціально вирощений напівпровідниковий кристал, на якому розташовуються транзистори, з'єднані напиленими алюмінієвими провідниками. Кристал поміщається в керамічний корпус з контактами.
У першому процесорі компанії Intel - i4004, випущеному в 1971 році, на одному кристалі було 2300 транзисторів, а в процесорі Intel Pentium 4, випущеному 14 квітня 2003, їх вже 55 мілліонов.Современние процесори виготовляються по 0,13-мікронної технології, тобто товщина кристала процесора, становить 0,13 мікрон. Для порівняння - товщина кристала першого процесора Intel була 10 мікрон. br/>В
Рисунок 1 - принципова схема процесора
Керуючий блок - управляє роботою всіх блоків процесора.
Арифметико-логічний блок - Виконує арифметичні і логічні обчислення. p> Регістри - блок зберігання даних і проміжних результатів обчислень - внутрішня оперативна пам'ять процесора.
Блок декодировки - перетворить дані в двійкову систему.
Блок попередньої вибірки - Отримує команду від пристрою (клавіатура і т.д.) і запитує інструкції в системної пам'яті.
Кеш-пам'ять (або просто кеш) 1-го рівня - зберігає часто використовуються інструкції і дані. p> Кеш-пам'ять 2-го рівня - зберігає часто використовуються дані.
Блок шини - служить для введення і виведення інформації.
Ця схема відповідає процесорам архітектури P6. З цієї архітектурі створювалися процесори з Pentium Pro до Pentium III. Процесори Pentium 4 виготовляються за новою архітектурі Intel В® NetBurst. p> У процесорах Pentium 4 кеш 1-го рівня поділений на дві частини - кеш даних і кеш команд. p> Існує два типи тактовою частоти - внутрішня і зовнішня.
Внутрішня тактова частота - Це тактова частота, з якою відбувається робота всередині процесора. p> Зовнішня тактова частота або частота системної шини - це тактова частота, з якою відбувається обмін даними між процесором і оперативною пам'яттю комп'ютера.
До 1992 року в процесорах внутрішня і зовнішня частоти збігалися, а в 1992 році компанія Intel представила процесор 80486DX2, в якому внутрішня і зовнішня частоти були різні - внутрішня частота була в 2 рази більше зовнішньої. Було випущено два типи таких процесорів з частотами 25/50 МГц і 33/66 МГц, потім Intel випустила процесор 80486DX4 з потроєною внутрішньою частотою (33/100 МГц).
З цього часу інші компанії-виробники також стали випускати процесори з подвоєною внутрішньої частотою, а компанія IBM стала випускати процесори з потроєною внутрішньої частотою (25/75 МГц, 33/100 МГц і 40/120 МГц). p> У сучасних процесорах, наприклад, при тактовій частоті процесора 3 Ггц, частота системної шини 800 Мгц.
Для чого призначені додаткові набори команд? У першу чергу - для збільшення швидкодії при виконанні деяких операцій. Одна команда з додаткового набору, як правило, виконує дію, для якого знадобилася б невелика програма, що складається з команд основного набору. Знову-таки, як правило, одна команда виконується процесором швидше, ніж замінює її послідовність. Однак у 99% випадків, нічого такого, чого не можна було б зробити за допомогою основних команд, за допомогою команд з додаткового набору зробити не можна. Таким чином, згадана вище перевірка програмою підтримки додаткових наборів команд процесором, повинна виконувати дуже просту функцію: якщо, наприклад, процесор підтримує SSE - значить, вважати будемо швидко і за допомогою команд з набору SSE. Якщо ні - будемо вважати повільніше, за допомогою команд з основного набору. Коректно написана програма зобов'язана діяти саме так. Втім, зараз практично ніхто не перевіряє у процесора наявність підтримки MMX, так як всі CPU, що вийшли за останні 5 років, цей набір підтримують гарантовано. Для довідки наведемо таблицю, на якій узагальнено інформацію про підтримку різних розширених наборів команд різними десктопними (призначеними для настільних ПК) процесорами.
Таблиця 1
Порівняння основних наборів команд
Процесор
MMX
EMMX
3DNow!
SSE
E3DNow!
SSE2
SSE3
Intel Pentium II
+
-
-
-
-
- ...
