 |
Микропроцессор - основная микросхема компьютера, в которой и производятся все вычисления. Конструктивно процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются не как данные, а как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах.
Среди регистров процессора есть и такие, которые в зависимости от своего содержания способны модифицировать исполнение команд. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ. Основными параметрами процессора являются:
|
- - Рабочее напряжение;
- - Разрядность процессора;
- - Тактовая частота (важный показатель быстродействия всего компьютера);
|
По этой шине происходит копирование данных из оперативной памяти в регистры процессора и обратно. В компьютерах с процессорами на базе Intel Pentium шина данных 64-разрядная, т.е. состоит из 64 линий, по которым за один такт на обработку поступают сразу 8 байт.
|
|
Команды в процессор поступают тоже из ОЗУ, но из тех областей, где хранятся программы. Команды представлены в виде байтов данных. Самые простые из них укладываются в 1 байт. В большинстве современных ПК шина команд 32 разрядная, но бывают и 64 и даже 128-разрядные.
|
- - Размер cash-memory (кэш-памяти) – буферной области.
|
Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнская плата, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы. По мере развития процессорной техники происходит постепенное понижение рабочего напряжения, в настоящее время оно составляет менее 3 В. Причем ядро процессора питается пониженным напряжением 2,2 В.
|
|
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах (ячейках) за один раз (такт). На сегодняшний день, как правило используются 32-64 разрядные процессоры. Современные процессоры семейства Intel Pentium работают с 64-разрядной шиной данных (разрядность процессора определяется не разрядностью шины данных, а разрядностью командной шины).
|
|
Тактовая частота указывает, сколько операций в 1 сек. может выполнить процессор (измеряется в мегагерцах МГц). В основе работы процессора лежит тот же тактовый принцип, что и в обычных часах. Исполнение каждой команды занимает определенное количество тактов. В настенных часах такты колебаний задает маятник; в ручных механических часах их задает пружинный маятник; в электронных часах для этого есть колебательный контур, задающий такты строго определенной частоты. В персональном компьютере тактовые импульсы задает одна из микросхем, входящая в микропроцессорный комплект (чипсет), расположенный на материнской плате. Чем выше частота тактов, поступающих на процессор, тем больше команд он может исполнить в единицу времени, тем выше его производительность. Тактовые сигналы процессор получает от материнской платы, которая, в отличие от процессора, представляет собой не кристалл кремния, а большой набор проводников и микросхем. По чисто физическим причинам материнская плата не может работать со столь высокими частотами, как процессор (несколько ГГц - в секунду). Для получения более высоких частот в процессоре происходит внутреннее умножение частоты на коэффициент 3; 3,5; 4; 4,5; 5 и более. Тактовая частота процессора входит в состав важных параметров, характеризующих быстродействие компьютера.
|
|
Кэш-память. Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с оперативной памятью. Для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную область - так называемую кэш-память. Это как бы «сверхоперативная память». Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память. Принимая блок данных из оперативной памяти, процессор заносит его одновременно и в кэш-память. «Удачные» обращения в кэш-память называют попаданиями в кэш. Процент попаданий тем выше, чем больше размер кэш-памяти, поэтому высокопроизводительные процессоры комплектуют повышенным объемом кэш-памяти.
|
Кроме центрального микропроцессора на материнской плате может быть установлен математический сопроцессор (Math C0-processor), в несколько раз ускоряющий некоторые виды математических операций, производимых центральным процессором – операции с «плавающей» точкой. Число с «плавающей» точкой – это число, на дробную часть которого отводится в несколько раз больше памяти, чем для обычного числа. Это бывает необходимо в случаях, когда требуется проводить очень точные расчеты с большими объемами данных. Для обработки таких массивов информации требуются дополнительные вычислительные ресурсы, что и определяет использование сопроцессора.
|
1 герц – единица измерения частоты колебаний и соответствует одному колебанию в секунду. 1 МГц = 1000000 герц.
|
Примеры различных моделей процессоров.
На сегодняшний день на мировом электронном рынке соперничают два гиганта электроники – это компания INTEL и AMD (Advance Micro Devices), производящие все новые модели современных микропроцессоров. Например,
 |
INTEL
- Intel Pentium 60,66,75,90,133
- Intel Pentium Pro
- Intel Celeron
- Intel Xeon
- Intel Pentium II, III, IV и т. д
|
AMD
- Серии K№
- Mobile Duron
- Opteron
- Sempron
- Athlon
- Athlon 64, XP и т.д.
|
 |
|