рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

З.4.2 Процессор

З.4.2 Процессор - Лекция, раздел Информатика, Курс лекций по дисциплине Информатика Процессор - Это Одна Из Главных Микросхем Компьютера. Он Разрешает Выполнять ...

Процессор - это одна из главных микросхем компьютера. Он разрешает выполнять программный код, находящийся в памяти и руководит работой всех устройств компьютера. Скорость его работы определяет быстродействие компьютера.

Процессор имеет специальные ячейки, которые называются регистрами. Именно в регистрах помещаются команды, которые выполняются процессором, а также данные, которыми оперируют команды. Работа процессора состоит в выборе из памяти в определенной последовательности команд и данных и их выполнении. На этом и базируется выполнение программ.

В ПК обязательно должен присутствовать центральный процессор (Central Rpocessing Unit - CPU), который выполняет все основные операции. Часто ПК оснащен дополнительными сопроцесорами, ориентированными на эффективное выполнение специфических функций, такие как, математический сопроцесор для обработки числовых данных в формате с плавающей точкой, графический сопроцесор для обработки графических изображений, сопроцесор ввода/вывода для выполнения операции взаимодействия с периферийными устройствами.

Основными параметрами процессоров являются:

– тактовая частота;

– разрядность;

– рабочее напряжение;

– коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты;

– размер кэш памяти.

Тактовая частота определяет количество элементарных операций (тактов), выполняемые процессором за единицу времени. Тактовая частота современных процессоров измеряется в МГц (1 Гц соответствует выполнению одной операции за одну секунду, 1 МГц=106 Гц). Чем больше тактовая частота, тем больше команд может выполнить процессор, и тем больше его производительность. Первые процессоры, которые использовались в ПК работали на частоте 4,77 МГц, сегодня рабочие частоты современных процессоров достигают отметки в 2 ГГц (1 ГГц = 103 МГц).

Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один такт. Разрядность процессора определяется разрядностью командной шины, то есть количеством проводников в шине, по которой передаются команды. Современные процессоры семейства Intel и AMD являются как 32-разрядными, так и 64- разрядными.

Рабочее напряжение процессора обеспечивается материнской платой, поэтому разным маркам процессоров отвечают разные материнские платы. Рабочее напряжение процессоров не превышает 3,3В. Снижение рабочего напряжения разрешает уменьшить размеры процессоров, а также уменьшить тепловыделение в процессоре, что разрешает увеличить его производительность без угрозы перегрева.

Коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты - это коэффициент, на который следует умножить тактовую частоту материнской платы, для достижения частоты процессора. Тактовые сигналы процессор получает от материнской платы, которая из чисто физических причин не может работать на таких высоких частотах, как процессор. На сегодня тактовая частота материнских плат составляет 100-133 Мгц. Для получения более высоких частот в процессоре происходит внутреннее умножение на коэффициент 4, 4.5, 5 и больше.

Кэш-память. Обмен данными внутри процессора происходит намного быстрее, чем обмен данными между процессором и оперативной памятью. Поэтому, для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают так называемую сверхоперативную или кэш-память. Когда процессору нужны данные, он сначала обращается к кэш-памяти, и только тогда, когда там отсутствуют нужные данные, происходит обращение к оперативной памяти. Чем больше размер кэш-памяти, тем большая вероятность, что необходимые данные находятся там. Поэтому высокопроизводительные процессоры имеют повышенные объемы кэш-памяти.

Различают кэш-память первого уровня (выполняется на одном кристалле с процессором и имеет объем порядка несколько десятков Кбайт), второго уровня (выполняется на отдельном кристалле, но в границах процессора, с объемом в сто и более Кбайт) и третьего уровня (выполняется на отдельных быстродействующих микросхемах с расположением на материнской плате и имеет объем один и больше Мбайт).

В процессе работы процессор обрабатывает данные, находящиеся в его регистрах, оперативной памяти и внешних портах процессора. Часть данных интерпретируется как собственно данные, часть данных - как адресные данные, а часть - как команды. Совокупность разнообразных команд, которые может выполнить процессор над данными, образовывает систему команд процессора. Чем больше набор команд процессора, тем сложнее его архитектура, тем длиннее запись команд в байтах и тем дольше средняя продолжительность выполнения команд.

В компьютерах IBM PC используют процессоры, разработанные фирмой Intel, или совместимые с ними процессоры других фирм, относящиеся к семейству x86. Родоначальником этого семейства был 16-разрядный процессор Intel 8086. В дальнейшем выпускались процессоры Intel 80286, Intel 80386, Intel 80486 с модификациями, разные модели Intel Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II, Celeron, Pentium III, Pentium IV. Новейшей моделью фирмы Intel является двуядерный процессор CORE DUO. Среди других фирм-производителей процессоров следует отметить AMD с моделями Athlon, Duron и Cyrix, Semtron.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекций по дисциплине Информатика

Курс лекций по дисциплине ИНФОРМАТИКА..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: З.4.2 Процессор

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ИНФОРМАТИКА. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Существует множество определений информатики, что связано с многогранностью ее функций, возможностей, средств и методов. Обобщая опубликованные в литературе по информатике определения этого термина

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНФОРМАЦИИ
  Понятие «информация» является центральным понятием информатики. Имеется множество определений понятия информации от наиболее общего философского (и

СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ
  Со второй половины XX века наблюдается «информационный взрыв». Развитие науки и техники, литературы и искусства привели к значительному увеличению количества информации. Одновременн

ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ
  Ресурс — запасы, источники чего-нибудь. Такая трактовка приведена в Словаре русского языка С.И. Ожегова. В индустриальном обществе, где большая часть усили

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
  Технология (греч.) – искусство, мастерство, умение. Технология – совокупность производственных методов и процессов в определенной отрасли

КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ
  Кодом называют совокупность знаков (символов) предназначенных для представления информации в соответствии с определенными правилами. Код характеризуется:

Регистрационное кодирование
Регистрационное кодирование используется для однозначной идентификации объектов и не требует предварительной классификации объектов. Различают порядковую и серийно-порядковую систему.

МЕРЫ ИНФОРМАЦИИ
  Для измерения информации вводятся два параметра: количество информации и объем информации. Эти параметры имеют разные выражения и интерпретацию в зависимости от рассматрива

СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ
  Числом называют абстрактное выражение количества. Системой счисленияназывают совокупность приемов построения, записи и наименования чисел.

A B C D E F.
Количество цифр системы счисления образуют число, которое называется основанием системы счисления. Таким образом, для десятичной системы счисления основание есть число p=1

ФОРМУЛА РАЗЛОЖЕНИЯ ЧИСЛА ПО СТЕПЕНЯМ ОСНОВАНИЯ
  Пусть в десятичной системе задано некоторое число А(10)=3745. Каждая позиция, занимаемая цифрами, называется разрядом числа. Разряды имеют названия и номера: разряд единиц, разряд д

Перевод с использованием формулы разложения
Наиболее простой способ перевода заключается в суммировании количественных эквивалентов цифр заданного числа. Действия при переводе выполняются в новой системе, поэтому способ удобно использовать д

Перевод правильных дробей умножением на основание новой системы
Алгоритм перевода следующий. Последовательно умножаем сначала исходное число, затем дробные части получаемых произведений на основание новой системы. При этом в целую часть будут выходить цифры зап

Поразрядные способы перевода
Перевод чисел существенно упрощается, если основания старой () и новой () систем св

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
  Таким образом, на данный момент по этапам создания и используемой элементной базе ЭВМ условно делятся на поколения: 1-е поколение, 50-е гг. XX-го века: ЭВМ

Большие ЭВМ
Исторически первыми появились большие ЭВМ, элементная база которых прошла путь от электронных ламп до интегральных схем со сверхвысокой степенью интеграции. Первая большая ЭВМ ЭНИАК (Electronic Num

СуперЭВМ
К суперЭВМ относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием десятки миллиардов операций в секунду. СуперЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных

Мини ЭВМ
Похожа на большие ЭВМ, но меньших размеров. Появление в 70-х гг. малых ЭВМ обусловлено, с одной стороны, прогрессом в области электронной элементной базы, а с другой – избыточностью ресурс

Микро ЭВМ
Изобретение микропроцессора (МП) привело к появлению в 70-х гг. еще одного класса ЭВМ – микро ЭВМ. Именно наличие МП служило первоначально определяющим признаком микро ЭВМ. Сейчас микропроцессоры и

КОНФИГУРАЦИЯ КОМПЬЮТЕРА. БАЗОВЫЙ СОСТАВ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
  Компьютер - это электронное устройство, которое выполняет операции ввода информации, хранения и обработки ее по определенной программе, вывод полученных результатов

Внутренняя память
Под внутренней памятью понимают все виды запоминающих устройств, расположенные на материнской плате. К ним относятся оперативная память, постоянная память и энергонезависимая память. Оп

ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ
  Внешняя память - это память, реализованная в виде внешних, относительно материнской платы, устройств с разными принципами хранения информации и типами носителя, пре

Накопители на оптических дисках
НАКОПИТЕЛЬ CD-ROM Начиная с 1995 года в базовую конфигурацию персонального компьютера вместо дисководов на 5,25 дюймов начали включать дисковод CD-ROM. Аббревиатура CD-ROM (Compact Disk Re

Мониторы
Первые компьютеры мониторов не имели, был лишь набор мигающих светодиодов и распечатка результатов на принтере. С развитием компьютерной техники появились мониторы и сейчас они являются необходимой

З.6.2 Видеоадаптер
Работой монитора руководит специальная плата, которую называют видеоадаптером (видеокартой). Вместе с монитором видеокарта создает видеоподсистему персонального компьютера. В первых компьютерах вид

Принтеры
Принтеры предназначены для вывода информации на твердые носители, большей частью на бумагу. Существует большое количество разнообразных моделей принтеров, которые различаются по принципу действия,

Сканеры
Сканер - это устройство, позволяющее вводить в компьютер черно-белое или цветное изображения, считывать графическую и текстовую информацию. Сканер используют в случае, когда возникает потребность в

Операционная система
Операционная система — важнейшая часть программного обеспечения компьютера, предназначенная для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и

СЖАТИЕ ДАННЫХ
Характерной особенностью большинства типов данных является их избыточность. Степень избыточности данных зависит от типа данных. Например, для видеоданных степень избыточности в несколько раз больше

Источники угроз
В качестве важного замечания следует отметить, что в настоящее время компьютер поражают различные виды программ. Они несут деструктивные действия и сильно отличаются по принципу действия. Поэтому,

Особенности соединения сетей
Для соединения локальных сетей используются следующие устройства, которые различаются между собой по назначению и возможностям: – мост (англ. Bridge) — связывает две локал

ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ ИНТЕРНЕТ
Интернет (англ. Internet — между сетей) — гигантская всемирная компьютерная сеть, объединяющая десятки тысяч сетей всего мира. Её назначение — обеспечить любому желающему постоянны

Протоколы сети Интернет
ПРОТОКОЛ HTTP Протокол HTTP (Hipertext Transfer Protocol - Протокол передачи гипертекста) предназначен для передачи гипертекстов. Гипертекст это текст, содержащий специальные элементы, при

M.n.k.l
где m,n,k,l - целые числа, лежащие в пределах от 0 до 255 (байты). Например, 193.12.85.102 - IP-адрес, а 193.342.16.1 не является IP-адресом. Разделяют IP-адреса на постоянные (са

ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМА. СВОЙСТВА АЛГОРИТМА
  Понятие алгоритма встречалось в предыдущих разделах. Но именно в этом разделе постараемся более подробно обозначить данную категорию. Алгоритм – строгая по

Запись алгоритмов словами
Словесная запись алгоритма наиболее проста, не требует строгих форматов, правил. Обычно используется запись пронумерованными пунктами. Например, запишем словами алгоритм решения известной детской л

Структурные схемы алгоритмов
Ранее вместо термина «Структурная схема алгоритма» использовался термин «Блок-схема», однако, из новых государственных стандартов данный термин исключен. В различной литературе может встречаться и

ЭТАПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА КОМПЬЮТЕРЕ
  Решение задач с помощью компьютера включает в себя этапы, часть из которых осуществляется без участия компьютера. На рисунке 28 показана структурная схема, отражающая этапы решения

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ И РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Есипов А. С. Информатика: Учебник по базовому курсу. СПб: Наука и Техника, 2001. 384 с. 2. Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н. В. Макаровой 3-е изд., перераб. М.: Финансы и ста

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги