Uploaded by O'ktam Abdurahmonov

Mustaqil ish. NAMUNA (1)

advertisement
O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT
TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI
RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI
UNIVERSITETI SAMARQAND FILIALI
"Kompyuter injiniring" fakulteti
"Kompyuter tizimlari" kafedrasi
"Raqamli qurilmalarni loyihalashga kirish"
fanidan
Mavzu: Mikroprotsessorlarning rivojlanish
tendensiyalari.(Har bir talaba o’zini mavzusi bo’yich
bajaradi)
Bajardi: ___-guruh talabasi
F.I.Sh
Qabul qildi: Norqulov A.S
SAMARQAND – 2021
Mavzu: Mikroprotsessorlarning rivojlanish tendensiyalari. (Har bir talaba
o’zini mavzusi bo’yich bajaradi)
Reja
1. Mikroprotsessorlarning rivojlanish bosqichlari.
2. Mikropotsessorlarning asosiy xarakteristikalari.
3. Zamonaviy mikroprotsessorlar turlari.
4. Mikroprotsessorning boshqa qurilmalar bilan bog’lanishi.
Tayanch atamalar: Mikroprotsessor, xotira, registr, AMQ(arifmetik mantiqiy
qurilma), BQ(boshqarish qurilmasi), mikrosxema, takt chostota, razryad, yadro,
slot, kesh xotira, tranzistor, Celeron rusumli protsessor, Intel Pentium protsessori,
AMD protsessori, Xeon protsessorlari, IA-64 arxitekturali protsessorlar.
Mikroprotsessorlarning rivojlanish bosqichlari.
Mikroprotsessor - kompyuter ishlashini ta’minlaydigan va
kompyuter qurilmalari ishini boshqaradigan qurilmadir. U kompyuterning ishlash
tezligini belgilaydi. Kompyuterlar mikroprotsessor turi bilan farqlanadi.
Har qanday mikroprotsessor aniq sondagi elementlardan tashkil topgan,
bo’larga :
1)xotira
2)registr
3) arifmetik mantiqiy qurilma
4)boshqarish qurilmasi.
1-rasm: Intel Pentium va AMD AthlonX2 mikroprotsessorlari.
Birinchi mikrosxemalar yaratilganidan bir necha yil o’tib, 1969 yilda Intel
firmasi tomonidan ikki kilobit hajmga ega tezkor xotira mikrosxemasi yaratildi.
Unda birinchi marta 10000 dan ortiq tranzistor bitta kristallga joylangan edi.
Tezkor xotira qurilmasi bir turdagi xotira uyachalarining to’plami bo’lgani sababli
ularni bitta mikrosxemaga joylash anchagina oson kechdi. Lekin kompyuterning
boshqa qurilmalarini mikrosxema ko’rinishida ishlab chiqish bu qadar oson emas
edi,
bu
qurilmalarda
tranzistorlar
xotira
qurilmasidagi
kabi
regulyar
(takrorlanuvchi) tarzda joylashgan emas. Bu mikrosxemalarning topologiyasini
ishlab chiqish, ya’ni unda joylashtiriladigan minglab tranzistorlarning o’zaro
joylashishi va bir-biri bilan bog’lanishini bexato amalga oshirish eng qiyin va
tijorat tomonidan eng qimmat qadam edi.
Oradan ikki yil o’tib, 1971 yil shu kompaniya 4004 markali birinchi
mikrosxemaga joylangan protsessorni ishlab chiqdi. Bu mikrosxemalar keyinchalik
mikroprotsessor deb atala boshlandi. Bu mikrosxemaga ikki mingdan ortiq
tranzistor joylangan bo’lib, u to’rt razryadli markaziy protsessor edi, ya’ni u ikkilik
sanoq sistemasidagi to’rt xonali sonlar ustida arifmetik va mantiqiy amallarni
bajara
olar
edi.
Bu
mikroprotsessor
mikrokalkulyatorlar
yasash
uchun
mo’ljallangan edi. Lekin ularni buyurtirgan yapon firmalaridan biri buyurtmadan
voz kechdi va bu mikroprotsessorlar ochiq savdoga chiqarib yuborildi.
Raqamli elektronikaning bu yutug’i keng ommaga ma’lum bo’lib, katta
shov-shuvga sabab bo’ldi. Oradan bir yil o’tib, kompaniya 1972 yil navbatdagi
mikroprotsessorni,
bu
safar
birinchi
sakkiz
razryadli
8008
rusumli
mikroprotsessorni sotuvga chiqardi. Bu bevosita kompyuterlarda qo’llash uchun
mo’ljallangan mikroprotsessor edi. Bu mikroprotsessor kompyuter arxitekturasi
(uning tarkibiy tuzilishi va ichki tuzilmasi) ni butkul o’zgarishiga olib keldi. 1976
yilda sotuvga chiqarilgan 8080 rusumli mikroprotsessor kompyuter olamida
inqilob yasab, ommaviy shaxsiy kompyuterlarning paydo bo’lishiga olib keldi. Bu
mikroprotsessor va uning analoglari (yoki klonlari, ya’ni uning o’rnini bosa
oladigan, lekin boshqa kompaniyalar tomonidan ishlab chiqilgan mikrosxemalar)
Z80, KR580 va boshqalar asosida yaratilgan shaxsiy kompyuterlar bir necha yuz
dollar narxda ommaviy ravishda sotila boshlandi. Bu kompyuterlarni kompyuter
texnikasidan uzoq bo’lgan odamlar ham sotib ola boshladilar. Mikroprotsessorlarni
boshqa kompaniyalar ham ishlab chiqara boshladilar. Ular orasida Zilog va
Motorola kompaniyalarini alohida ta’kidlash lozim. 8080 mikroprotsessori va
uning klonlari tarixda eng ko’p va eng uzoq ishlab chiqarilgan mikroprotsessor
hisoblanadi. Ular XXI asrning boshida ham uchinchi dunyo davlatlari tomonidan
ishlab chiqarilar edi. Unda bor-yo’g’i 6000 ta tranzistor bo’lib, uni ishlab chiqarish
keyinchalik juda arzonlashib ketdi. Bir vaqtlar bir necha yuz dollar turgan bu
mikroprotsessor oxirgi paytda donalab emas, balki kilogrammlab sotila boshlandi.
Unga ko’plab dasturiy ta’minot ishlab chiqilganligi, sodda arxitekturasi, yangi
dasturlar ishlab chiqish osonligi tufayli bu mikroprotsessorlar turli raqamli va
maishiy buyumlar: printerlar, monitorlar, videomagnitafonlar, televizorlar, musiqiy
markazlar, ossillograflar, liftlar, svetoforlar, avtomobillar, o’yinchoqlar, boshqarish
va kuzatish tizimlarida hamda boshqa joylarda keng ishlatilgan. Oxirgi paytda
boshqa umumiy va maxsus mikroprotsessorlarning arzonlashishi bilan bu
mikroprotsessorning qo’llanishi to’xtadi.
Intel protsessorlarining oilasi. (1-jadval
Mikroposessorlarning asosiy xarakteristikalari
Mikroprotsessorlar tezligini takt chastotasi belgilaydi. Takt chastotasi
megagerslarda (Mgs) o’lchanadi.
Mikroprotsessorlarning asosiy parametrlari quydagilar:
- Protsessorlarning qaysi slotga o’rnatilishi (mikrosxemaning oyoqlari soni);
- takt chastotasi (bir sekundda necha marta eng sodda amalni bajara olishi);
- razryadlari soni (bir vaqtda ikkilik sanoq sistemasining necha xonali soni
bilan ishlay olishi);
-
yadrolari soni (bir vaqtda nechta masalani parallel ishlay olishi);
- kesh xotirasi hajmi;
- protsessordan chiqadigan issiqlik miqdori;
-
protsessordagi tranzistorlar soni va tranzistorlarning o’lchamidir.
Hozirgi paytda Intel kompaniyasidan tashqari AMD, NVidia va Motorola
kompaniyalarining mikroprotsessorlari keng qo’llaniladi. AMD kompaniyasi PC
rusumidagi kompyuterlar uchun mikroprotsessorlar, NVidia shu kompyuterlarga
videoprotsessorlar, Motorola esa o’yin kompyuterlari (Sony Play Station) va Apple
kompaniyasining kompyuterlari, mobil telefonlar uchun mikroprotsessorlar ishlab
chiqadi.
Mikroprotsessorlarning asosiy xarakteristikasi
- mikroprotsessorning(mikrosxemaning oyoqlari soni);
- takt chastotasi (bir sekundda necha marta eng sodda amalni bajara olishi);
- razryadlari soni (bir vaqtda ikkilik sanoq sistemasining necha xonali soni
bilan ishlay olishi);
- yadrolari soni (bir vaqtda nechta masalani parallel ishlay olishi);
- kesh xotirasi hajmi;
- undan chiqadigan issiqlik miqdori;
- undagi tranzistorlar soni va tranzistorlarning o’lchamidir.
Zamonaviy mikroprotsessorlar turlari.
Celeron rusumli protsessor 0.25 mkm-texnologiyasi bo‘yicha yaratilgan
"eng oddiy" kompyuterlar uchun protsessorning Celeron deb nom berilgan
soddalashtirilgan varianti ishlab chiqarildi. Ilk Celeron protsessorlar yadrosining
chastotasi 266 va 300 MGs (shina chastotasi - 66 MGs) bo‘lgan. Ikkilamchi keshxotira qurilmasi kiritilmagan. Bu esa, o‘z navbatida, ish unumdorligida o‘z aksini
topdi (tizim platalarida ikkilamchi kesh-xotira qurilmasi uchun slot 1 (ajratkich),
tabiiyki, bo‘lmagan). Tizim platalarining narxi tushishi va Celeron ning o‘zi arzon
bo‘lishi barobarida havaskorlar uchun mo‘ljallangan mashina chindan ham arzon
bo‘lgan.
Bugungi Celeron protsessorlar, chastotasi 300 MGs li Celeron 300A
modelidan boshlab, yadro kristalli ustida o‘rnatilgan va yadroning chastotasida
to‘liq ishlaydigan kichik hajmli (128 Kbayt) ikkilamchi kesh-xotira qurilmasiga
ega. Bunday protsessorlar Mendocino nomi bilan ham ataladi. Takt chastotasi 500,
466, 433, 400, 366 va 333 MGs li Intel Celeron protsessorlarning ish unumdorligi
keng ommalashgan zamonaviy ilovalar tez va samarali ishlashini ta’minlaydi.
Xeon oilasiga mansub protsessorlar Kuchli kompyuterlarda Xeon
protsessorlari qo‘llaniladi. Ushbu protsessorlar uchun slot 2 joriy etilgan. Ushbu
slot (yangi protsessorning interfeysi bilan birgalikda) FRC li ortiqcha tizimlarni
ham, 1, 2, 4 va hattoki 8 protsessorli simmetrik tizimlarni ham yaratish imkonini
beradi. Shinalarining chastotasi 100 MGs, yadrosining chastotasi esa 400 MGs va
bundan ham yuqori, ikkilamchi keshxotira qurilmasi xuddi Pentium Pro da singari
yadro chastotasida ishlaydi. Ikkilamchi kesh-xotira qurilmasining hajmi 512
Kbayt, 64 Gbaytgacha keshlashtirilganida 1 yoki 3 Mbayt (36 bitli manzil
belgilanishida jamiki manzil makoni). Xeon protsessorlari nafaqat katta quvvati,
balki katta, xususan: 5,2 x 12,7 x 1,9 sm o‘lchamlari bilan ham ajralib turadi.
2-rasm: Mikroprotsessorlarning arxitekturalari.
IA-64 arxitekturali protsessorlar 1995 yili birinchi 32 razryadli ko‘p
vazifali 80386 rusumli protsessor paydo bo‘lganidan so‘ng IA-64 arxitekturasi
protsessorlar texnologiyasi sohasida eng ahamiyatli yutuq bo‘lib qoldi. O‘sha
davrda IA-64 arxitekturasi ilk bor Itanium protsessorida joriy etilishi va 2000 yilda
ishlab chiqarila boshlanishi rejalashtirilgan edi. Ushbu protsessor o‘sha yillarda
mavjud arxitekturalarda kuzatilgan cheklanishlarni yengib o‘tishi hamda bo‘lg‘usi
ravnaqi uchun ish unumdorligining zaxirasini ta’minlashi kutilgan. Itanium
negizida tayyorlanadigan serverlar va ish stansiyalari EPIC (Explicitly Parallel
Instruction Computing) deb nom olgan yangi funksional imkoniyatlar kompleksi
tufayli misli ko‘rilmagan ish unumdorligi, masshtablanishi bilan ajralib turishi
rejalashtirilgan.
3-rasm: Mikroprotsessorlarning texnik ko`rsatkichlari.
Takt tezligi (soniyadagi taktlar soni) takt – sodda operasiyalarning bajarish
vaqti .
Mikroprotsessorning boshqa qurilmalar bilan bog’lanishi.
MPning interfeys qismi MPni ShKning tizim shinasi vositasida bog‘lash va
muvofiqlashtirish, shuningdek, amalga oshayotgan dastur komandalarini qabul
qilib, dastlabki tahlildan o‘tkazish hamda operandlar va komandalarning to‘liq
manzillarini shakllantirish uchun mo‘ljallangan. Interfeys qism o‘z tarkibiga
MPXning
manzilli
registrlarini,
manzil
shakllantiruvchi
uzelni,
MPdagi
komandalarning buferi sanaladigan komandalar registrlarining blokini, MPning
ichki interfeys shinasini hamda kiritish-chiqarish portlari va tizim shinasini
boshqarish sxemasini mujassam etadi. Kiritish-chiqarish portlari - ShKning tizim
interfeysiga qarashli punktlar bo‘lib, MP ayni shu punktlar orqali boshqa
qurilmalar bilan axborot almashinadi. MPda hammasi bo‘lib 65536 ta portlar
bo‘lishi mumkin. Har bir port, xotira uyasining manziliga mos keluvchi manzilga,
ya’ni port raqamiga ega. Ushbu manzil (port raqami) asosiy kompyuter
xotirasining bir bo‘lagi emas, balki kiritishchiqarish qurilmasining ushbu portdan
foydalanuvchi qismi sanaladi. Qurilma porti o‘z ichiga ma’lumotlar almashinuvi
va boshqaruvchi axborot bilan almashinish uchun mo‘ljallangan ulash apparatlari
va ikkita xotira registrini mujassam etadi. Ayrim tashqi qurilmalar almashinishi
darkor bo‘lgan axborotning katta hajmini saqlash uchun asosiy xotiradan ham
foydalanadi. 4-rasmda protsessorning tashkil etuvchi qismlari va uni tezkor xotira
bilan kanday bog‘langanligi qo‘rsatilgan. Ushbu rasm asosida protsessor tarkibiga
kirgan qurilmalarning bajaradigan vazifalari haqida qisqacha to‘xtalib o‘tamiz.
4-rasm: Protsessorning tashkil etuvchi qismlari va uni tezkor xotira bilan
qanday bog‘langanligi.
Boshqarish qurilmasi - buyruqlarni xotiradan chaqirish va ularni qanday
buyruqlar ekanligini aniqlash vazifalarini bajaradi.
Arifmetik-mantiqiy qurilma esa arifmetik - qo‘shish, ayrish, ko‘paytirish va
mantiqiy - mantiqiy qo‘shish, mantiqiy ko‘paytirish, inkor kabi amallarni bajaradi.
Kiritish-chiqarish portlari va tizim shinasini boshqarish sxemasi portlar bilan
aloqa bog‘lash uchun yo‘riqlarning kodli shinasi (YKSh), manzillar va tizim
shinasidagi ma’lumotlardan foydalanadi, ya’ni: MP portiga kirish mobaynida
YKSh orqali signal uzatadi. Ushbu signal barcha kiritish-chiqarish qurilmalariga
manzillarning kodli shinasidagi (MnzlKSh) manzil port manzili ekanligi haqida
xabar beradi, so‘ngra xususan port manzilini uzatadi. Bunday signalni qabul qilib,
port manzili mos tushgan qurilma ishga shay ekanligi haqida javob qaytaradi va
shundan so‘nggina MKSh orqali ma’lumotlar almashinuvi ro‘y beradi.
Xulosa
Mikroprotsessorlarning rivojlanish tendensiyalari nomi mustaqil ishni
bajarish davaomida men mikroprotsessorlarning rivojlanish bosqichlari, ularning
yaratilish texnologiyalari haqida tushunchalarni oldim. Bugungi kunda zamonaviy
kompyuterlarda qo`llanilayotgan, mikroprotsessorlar to`plamining arxitekturalarini
o`rgandim.
Intel
va
AMD
firmalari
tomonidan
ishlab
chiqarilayotgan
mikroprotsessorlarning texnik ko`rsatkichlari va buyruqlar turlarini tahlil qildim.
Zamonaviy
kompyuterlarning
asosiy
texnik
qurilmasi
sifatida
kikroprotsessorlarning tarkibiy va funksional strukturasini tuzilishini o`rganib,
o`zimning mikroprotsessorlar haqida tushunchalarimni yanada boyitdim.
Foydalanilgan adabiyotlar ro`yhati
1. X.K.Aripov, A.M.Abdullaev, N.B.Alimova, X.X.Bustanov, E.V.Ob’edkov,
Sh.T. Toshmatov. Sxemotexnika. T.: TAFAKKUR BO‘STONI, 2013y.
2. X.K.Aripov, A.M.Abdullaev, N.B.Alimova, X.X.Bustanov, E.V.Ob’edkov,
Sh.T. Toshmatov. Sxemotexnika. T.: ALOQACHI, 2010 y.
3. Cxемотехника ЭХM, С.Н.Лексин, Санкт-Петербург, 2010 г.
4. Нефедов А.В. и др. Зарубежные интегралные микросхемы. 1989г.
5. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на ИБМ ПC. 2006г.
6. Цифровая схемотехника., Ю.Е. Мишулин., В.А.Немонтов., 2006г.
7. Основы схемотехники цифровых устройств., Л.А. Брякин., 2005г.
8. Кучумов А.Н. Электроника и схемотехника. 2002г.
9. Акулова О.А. и др. Основы элементной базы эВМ. Учебное пособие. М.:
МГТУ им. Н.Е. Баумана, 2002г.
Axborot - resurs manbalari
1. A. Navoiy nomidagi O‘zbekiston Milliy kutubxonasi. 100047, Toshkent shahri,
Xorazm ko‘chasi, 51.
2. TATU ilmiy kutubxonasi. 100084, Toshkent shahri, A. Temur ko‘chasi, 108.
3. http://etuit.uz/dl/course/category.php?id=41
4. www.tuit.uz.
5. www.ziyoNET.uz.
6. www.edu.uz.
Download