Xozirda ishlab chiqarilayotgan shaxsiy kompyuterlarning protsessorlari va ularning xususiyatlari Reja: 1. Protsessor haqida tushuncha; 2. Protsessor funksiyalari va ularning asosiy xarakteristikalari; 3. Protsessorlar.Uchrashuv. Asosiy xususiyatlar; Protsessor Protsessor inglizchada „Process“ soʻzidan kelib chiqqan boʻlib, „jarayon“ — jarayonni amalga oshiruvchi, boshqaruvchi maʼnolarini bildiradi. Kompyuter Protsessori asosan kompyuterda boʻladigan jarayonlarni amalga oshirish va boshqarish vazifalarini bajaradi. Asosiy oʻlchov birligi chastota hisoblanadi. Protsessor chastotasi uning maʼlum vaqt ichida nechta amalni bajara olishini ifodalaydi. Protsessor (lot. processus — surilish) — elektron mashinaning dastur (programma) da koʻzda tutilgan amallar; informatsiyani oʻzgartirish, barcha hisoblash jarayonlarini, xisoblash mashinasidagi boshqa qurilmalarning ishini boshqarib turish uchun moʻljallangan markaziy qurilmasi. Asosiy qismlari: arifmetikmantiqiy qurilma va boshqarish qurilmasi. Arifmetikmantiqiy qurilmada axborot arifmetika va mantiq jihatidan qayta ishlanadi. Boshqarish qurilmasi xotiradagi axborotlarni chiqarish tartibini belgilaydi, boshqaruvchi signallarni ishlab chiqadi, mashinadagi qurilmalarning ishini uygʻunlashtiradi, dasturni uzish signallarini qayta ishlaydi, xotiradagi axborotlarni muhofazalaydi, P. ishini nazorat qiladi. P. da bulardan tashqari, oʻta tezkor xotira qurilmasi va tashkiliy bloklar ham bor. Protsessorning asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat: 1) soat chastotasi Bu soniyada sinxronlash impulslari soni. Soat tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, kompyuter tezroq ishlaydi. Soat chastotasi gigagertsda o'lchanadi. 2) Yadrolar soni- Zamonaviy protsessorlar ikkita, to'rt, olti va undan ortiq yadrolarni o'z ichiga oladi. Protsessor qancha yadroga ega bo'lsa, uning tezligi shunchalik yuqori bo'ladi, shuningdek, bir vaqtning o'zida ko'proq dasturlardan foydalanish mumkin. 3) kesh hajmi. Kesh - protsessorning tezligini oshiradigan protsessorning ichki xotirasi. Kesh bir necha darajalardan iborat: L1, L2 in zamonaviy protsessorlar L3-ni o'rnating. Kesh qanchalik katta bo'lsa, protsessor shunchalik tez ishlaydi. 4) Avtobus chastotasi (FBS)- yordamida tizim avtobusi, protsessor, ya'ni shimoliy ko'prikka ulanadi. Tizim shinasining chastotasi qanchalik baland bo'lsa, ma'lumotlar tezroq uzatiladi. 5) Bit chuqurligi- protsessor bir siklda qancha bit ma'lumotlarni qabul qilishi va qayta ishlashi mumkinligini aniqlaydi. Zamonaviy protsessorlarning barchasi 64 bitli, ammo ular 32 bitli dasturiy ta'minotni ham qo'llabquvvatlaydi. 32-bitli protsessorlar x86 bilan belgilanadi; 64-bitli protsessorlar x64 deb ataladi. Protsessorlar. Uchrashuv. Asosiy xususiyatlar. MARKAZIY PROTSESSOR. Markaziy protsessor (CPU)- bir yoki bir nechta VLSI da ishlab chiqarilgan, ma'lumotlarni qayta ishlash uchun dasturiy ta'minot bilan boshqariladigan funktsional qurilma. Turli kompaniyalarning zamonaviy shaxsiy kompyuterlarida ikkita asosiy arxitektura protsessorlari qo'llaniladi: · O'zgaruvchan uzunlikdagi buyruqlarning ComplexInstructionSetComputer (CISC); to'liq tizimi - · Ruxsat etilgan uzunlikdagi qisqartirilgan ko'rsatmalar to'plami ReducedInstructionSetComputer (RISC). IBM shaxsiy kompyuterlarida o'rnatilgan Intel protsessorlarining butun assortimenti CISC arxitekturasiga ega va Motorola protsessorlari Apple tomonidan o'zlarining shaxsiy kompyuterlar, RISC arxitekturasiga ega. Ikkala arxitekturaning ham o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklari bor. Shunday qilib, CISC - protsessorlar keng ko'lamli ko'rsatmalar to'plamiga ega (400 tagacha), ulardan dasturchi bu holatda o'zi uchun eng mos bo'lgan buyruqni tanlashi mumkin. Ushbu arxitekturaning kamchiligi shundaki, ko'rsatmalarning katta to'plami protsessorning ichki boshqaruv qurilmasini murakkablashtiradi, proshivka buyrug'ini bajarish vaqtini oshiradi. Buyruqlar turli uzunliklarga va bajarilish vaqtlariga ega. RISC - arxitektura cheklangan ko'rsatmalar to'plamiga ega va har bir ko'rsatma protsessorning bir siklida bajariladi. Kam sonli buyruqlar protsessorni boshqarish moslamasini soddalashtiradi. RISC arxitekturasining kamchiliklari shundan iboratki, agar kerakli buyruq to'plamda bo'lmasa, dasturchi uni mavjud to'plamdan bir nechta buyruqlar yordamida amalga oshirishga majbur bo'ladi, dastur kodining hajmini oshiradi. Mikro-qatlam arxitekturasining asosiy xususiyatlarini aks ettiruvchi protsessorning soddalashtirilgan diagrammasi 1-rasmda keltirilgan. Protsessorning eng murakkab funksional birligi buyruqlar bajarilishini boshqarish blokidir. U o'z ichiga oladi Protsessor ishlab chiqarish . IBM bilan mos keladigan shaxsiy kompyuterlar Intel kompaniyasining 80x86 oilasiga mos keladigan protsessorlardan (CPU - CentralProcessorUnit) foydalanadi. Asl IBMPC 16-bitli (386,486, Pentium, PentiumPro) va 64-bitli MMX kengaytmali 8088 protsessoridan foydalangan bo'lib, u ko'rsatmalar to'plamining kichik to'plamlarini va quyi oqim modellari arxitekturasini o'z ichiga olgan, avval yozilgan dasturiy ta'minot bilan mosligini ta'minlaydi. 1995-96 yildan beri Pentium har xil kengaytmalar bilan to'lib-toshgan "oddiy" protsessorga aylanganiga qaramay, 8088 protsessoriga kamida ikkita sababga ko'ra alohida e'tibor berilishi kerak. Birinchidan, u bilan ommaviy shaxsiy kompyuterlar qurilishi boshlandi, shu jumladan mamlakatimizda (garchi butun dunyo bo'ylab "bom" 80286 protsessorga to'g'ri kelgan bo'lsa ham). Ikkinchidan, uning bilimidan xarakterli xususiyatlar protsessorlarning bir qator xususiyatlari, jumladan, beshinchi va oltinchi avlodlar haqida tushuncha keladi. Shaxsiy kompyuterlarda qo'llaniladigan 8088 dan Pentiumgacha bo'lgan protsessorlar bir chipli mikroprotsessorlardir - protsessorning o'zi bitta paketdagi (mikrosxema) bitta kristalda joylashgan. Pentium2 protsessori, aniq aytganda, bitta chipli protsessor emas - bu erda protsessor o'ladi va ikkilamchi keshning bir nechta kristallari umumiy kartridjga yig'iladi, garchi bu iste'molchilar uchun unchalik muhim bo'lmasa ham - barcha funktsiyalar bitta mahsulot tomonidan amalga oshiriladi. Protsessorning murakkabligiga (pinlar soni), uning quvvat sarfi va maqsadiga qarab har xil turdagi paketlar qo'llaniladi: DIP - DualIn-linePackage, ikki qatorli pinli keramik paket; PGA - PinGridArray, pinlar matritsasi bo'lgan keramika paketi; PQFP - PlasticQuadFlatPack, kvadratning yon tomonlarida o'tkazgichli plastik quti; SPGA - StaggeredPGA, staggered to'plami; SQFP - SmallQuadFlatPack, to'rtburchak tomonli miniatyura qutisi PPGA - PlasticPinGridArray, issiqlikka chidamli plastik SPGA to'plami; TCP - TapeCarrierPackage, perimetri atrofida joylashgan lenta o'tkazgichlari bo'lgan miniatyura paketi; S.E.C.C. - SingleEdgeConnectorCartridge, Pentium 2 protsessorli kartrij, protsessor, kesh, sovutish sovutgichi va fanni o'z ichiga olgan chekka uyali elektron plata. DIP paketlardagi protsessorlar juda ko'p joy egalladi, ular bilan almashtirildi ixcham korpuslar Odatda ZIFsocket (ZeroInsertionForce) ga o'rnatiladigan PGA, PPGA va SPGA - nol kiritish kuchi rozetkasi. PQFP, SQFP korpuslari maxsus rozetkalarga o'rnatish yoki taxtaga lehimlash uchun mo'ljallangan. Ko'p pinli TCP korpuslarining eng kichigi portativ tizimlarning anakartiga lehimlash uchun mo'ljallangan. Protsessor xotirasi. Protsessor xotirasi axborotni - buyruq kodlari va ma'lumotlarni qisqa muddatli va uzoq muddatli saqlash uchun mo'ljallangan. Xotiradagi ma'lumotlar ikkilik kodlarda saqlanadi, har bir bit - elementar hujayra "0" yoki "1" qiymatini olishi mumkin. Har bir xotira katakchasi ma'lum bir koordinata tizimida uni noyob tarzda aniqlaydigan o'z manziliga ega. Xotirada axborotni saqlashning eng kichik manzilli birligi odatda bayt, odatda 8 bitdir. So'zni qayta ishlash kengligi 8 ga ko'paymaydigan (masalan, 5, 7, 9 ...) bo'lgan protsessorlar va kompyuterlar mavjud va ularning baytlari sakkiz bitli emas, balki kompyuter dunyosida ular bilan to'qnashuv. dargumon. Shuningdek, ba'zi tizimlarda (odatda aloqa) sakkizta qo'shni ma'lumotlar bitlari to'plamiga oktet deyiladi. "Oktet" nomi, odatda, bu 8 bit aniq manzilga ega emasligini bildiradi, lekin faqat ularning uzoq bit qatoridagi joylashuvi bilan tavsiflanadi. Protsessorlar firmalar AMD, IBM, Cyrix va Texas asboblari. AMD an'anaviy ravishda Intel kompaniyasining ilg'or modellari bilan mos keladigan protsessorlarni ishlab chiqaradi. Ushbu protsessorlar odatda biroz keyinroq paydo bo'ladi, lekin ular Intel tomonidan amalga oshirilgan yutuqlarni keyingi modellarda o'z ichiga oladi. AMD 486 toifali protsessorlar Intel modellari bilan mos keladi.EnhancedAm486® va Am5X86 tm protsessorlari katta qiziqish uyg'otadi, ular 486 protsessorli avtobusda amalga oshirilgan yutuqlar cho'qqisini ifodalaydi (PentiumOverDrive, albatta, ulardan bir oz yuqoriroq, lekin uning narxi unchalik jozibali emas. ). Ularning farqi iste'mol tejamkorligi - kuchlanishni pasaytiruvchi elektr ta'minoti, ishlab chiqilgan SMM va iste'molni boshqarish vositalarining mavjudligi, birlamchi keshni qayta yozish siyosatini kengroq qo'llash '