ВСТУП
Процесори персональних комп'ютерів відповідають єдиним стандартом, який заданий фірмою Intel, світовим лідером у виробництві процесорів для ПК. У старих комп'ютерах ми можемо знайти процесори типів PentiumII, Pentium III, в новітніх - Pentium 4. Фірма AMD випускає процесори, загалом аналогічні интеловским, але називаються вони трохи інакше: K6 (пентіум другий), К7 або Athlon (пентіум третій). Тому AMD доводиться передбачати майбутнє індустрії, іноді випереджаючи Intel з її півмільярдного доходами. Передбачувано поява нових ідей у ??відстаючої компанії - для неї це спосіб вижити. Але несподівано те, що іноді ці ідеї приймає на озброєння і Intel. Мова йде про IBM-сумісних персональних комп'ютерах. На нашому ринку, як, втім, і в світі, їх переважна більшість. У розрахунку саме на цей стандарт пишуться ігри, програми та інше.
В основі будь-якої ПЕОМ лежить використання мікропроцесорів. Він є одним з самих найважливіших пристроїв в комп'ютері, яким звично характеризують рівень продуктивності ПК. Мікропроцесор є мозком і серцем комп'ютера. Він здійснює виконання програм, що працюють на комп'ютері, і керує роботою інших пристроїв комп'ютера. Коли вибирають собі комп'ютер, першим ділом вибирають собі мікропроцесор, який буде відповідати вимогам, тих чи інших людей. Від процесора залежить, як швидко будуть запускатися програми, і навіть наскільки швидко буде відбуватися процес архівації даних у WinRAR, не кажучи вже про створення тривимірної анімації в 3D MAX Studio. З усього вище сказаного, я вважаю, що моя тема дуже актуальна і значима на сьогоднішній день.
1. ФУНКЦІАНАЛЬНОСТЬ СУЧАСНИХ ПРОЦЕСОРІВ
.1 Історія розвитку процесорів
Історія розвитку виробництва процесорів повністю відповідає історії розвитку технології виробництва інших електронних компонентів і схем.
Першим етапом, що торкнувся період з 40-х lt; # justify gt;
Рис 1.1 - Intel 4040
Далі його змінили 8-розрядний Intel 8080 lt; # 380 src= doc_zip2.jpg / gt;
Рис. 1.2 - Спрощена структурна схема процесора
Ядро процесора - це його основна частина, яка містить всі функціональні блоки і здійснює виконання всіх логічних і арифметичних операцій.
На малюнку 1.2 приведена структурна схема пристрою ядра процесора. Кожне ядро ??процесора складається з декількох функціональних блоків:
блоку вибірки інструкцій;
блоків декодування інструкцій;
блоків вибірки даних;
керуючого блоку;
блоків виконання інструкцій;
блоків збереження результатів;
блоки роботи з перериваннями;
ПЗУ, що містить мікрокод;
набору регістрів;
лічильника команд.
Блок вибірки інструкцій здійснює зчитування інструкцій за адресою, вказаною в лічильнику команд. Зазвичай, за такт він зчитує декілька інструкцій. Кількість зчитувальних інструкцій обумовлено кількістю блоків декодування, оскільки необхідно на кожному такті роботи максимально завантажити блоки декодування. Для того щоб блок вибірки інструкцій працював оптимально, в ядрі процесора мається провісник переходів.
Провісник переходів намагається визначити, яка послідовність команд буде виконуватися після скоєння переходу. Це необхідно, щоб після умовного переходу максимально навантажити конвеєр ядра процесора.
Блоки декодування, як зрозуміло з назви, - це блоки, які займаються декодуванням інструкцій, тобто визначають, що треба зробити процесору, і які додаткові дані потрібні для виконання інструкції. Завдання це для більшості сучасних комерційних процесорів, побудованих на базі концепції CISC, - дуже складна. Справа в тому, що довжина інструкцій і кількість операндів - нефіксовані, і це сильно ускладнює життя розробникам процесорів і робить процес декодування нетривіальним завданням.
Часто окремі складні команди доводиться замінювати микрокодом - серією простих інструкцій, в сукупності виконують те ж дію, що і одна складна інструкція. Набір микрокода прошитий в ПЗУ, вбудованому в процесорі. До того ж мікрокод спрощує розробку процесора, так як відпадає потреба у створенні сложноустроенная блоків ядра для виконання окремих команд, та й виправити мікрокод набагато простіше, ніж усунути помилку в функціонуванні блоку.
У сучасних процесорах, зазвичай, буває 2-4 блоку декодування інструкцій, наприклад, в процесорах Intel Core 2 кожне ядро ??містить по два таких блоку.
Блоки вибірки даних здійснюють вибірку даних з КЕШ-пам'яті або ОЗУ, необхідних для виконання поточних інструкцій. Зазвичай, кожне процесорний ядро ??містить кілька блоків вибірки даних. Наприклад, в процесорах Intel Core використовується по два блоки вибірки даних для кожного ядра.
...
