Питання 1Микропроцессор: призначення, склад, основні характеристики.Устройства внутрішньої пам'яті та його призначення
>Микропроцессор — головний обчислювальний елемент комп'ютера, його «серце».
На погляд, процесор — просто вирощений по спеціальної технології кристал кремнію. Процесор містить у собі безліч окремих елементів — транзисторів, що у сукупності і наділяють комп'ютер здатністю «думати». Точніше, обраховувати, виробляючи певні математичні операції з числами, у яких перетвориться будь-яка яка надходить комп'ютер інформація. Безумовно, один транзистор якихось особливих обчислень зробити неспроможна. Єдине, потім здатний цей електронний перемикач — це пропустити сигнал далі чи затримати його. Наявність сигналу дає логічний одиницю (так); його відсутність — логічний ж нуль (немає).
Кожен процесор включає у собі мільйони транзисторів, а й самих процесорів до роботи комп'ютера потрібно чимало. Крім центрального процесора, якого в світі прийнято позначати абревіатуроюCPU (>CentralProcessorUnit), схожими мікросхемами обладнана практично кожна комп'ютерна «>железяка».
Процесор — це буде непросто скопище транзисторів, а цілу систему безлічі важливих пристроїв. На будь-якомупроцессорном кристалі перебувають:
Склад мікропроцесора
Власне процесор, головне обчислювальне пристрій, що складається з мільйонів логічних елементів — транзисторів.
>Сопроцессор — спеціальний блок для операцій із «плаваючою точкою» (чи коми). Застосовується для особливо точних і складних розрахунків, і навіть до роботи із низкою - графічних програм.
>Кеш-память першого рівня — невеличка (кілька десятків кілобайтів)сверхбистрая пам'ять, призначена для зберігання проміжних результатів обчислень.
>Кеш-память другого рівня — ця пам'ять трохи повільніше, зате більше — від 128 кілобайтів до 2 МБ.
Всі ці устрою розміщуються на кристалі площею трохи більше 4—6 квадратних сантиметрів.
>Арифметико-логическое пристрій - частина процесора, що виконує команди.
Пристрій управління - частина процесора, виконує функцій управління пристроями.
До основних рис
>Тактовая частота . Найважливіший показник, визначальний швидкість роботи процесора.Тактовая частота, яка вимірюється в мегагерцах (МГц) ігигагерцах (ГГц), позначає лише кількість циклів, здійснені працюючий процесор за одиницю часу (секунду).
>Разрядность процесора . Якщо тактову частоту процесора можна уподібнити швидкості течії води у ріці, то розрядність процесора — ширину її русла. Зрозуміло, що процесор зі вдвічі більшої розрядністю може «ковтнути» ще більше даних в одиницю часу — у разі, звісно, якщо це дозволяє: зробити спеціальнооптимизированное програмне забезпечення.
Розмір кеш-пам'яті . У цю вмонтовану пам'ять процесор поміщає все часто використовувані дані, ніж звертатися щоразу — до більш повільної оперативної пам'яті і жорсткому диску.
>Кеш-память в процесорі є два види. Найбільш швидка — кеш-пам'ять першого рівня (32кб у процесорів Intel і по 128кб — на минулих моделях AMD).
Є ще трохи менше швидка, зате об'ємніша кеш-пам'ять другого рівня — і її обсягом відрізняються різні модифікації процесорів. Так було в сімействі Intel самий «багатий»кеш-памятью — потужнийХеоn (2 МБ). У нових моделей Pentium 4 і вAthlon розмір кешу другого рівня становить 512кб. У новітніх моделях планується збільшити його обсяг до 1 МБ
Тип ядра й технологія виробництва. Технологія визначається завтовшки мінімальних елементів процесора, — що більш «тонкої» стає технологія, то більше вписувалося транзисторів може розміститися на кристалі. Крім цього, перехід нові технологію допомагає знизити енергоспоживання і тепловиділення процесора, що дуже важливо задля його стабільну роботу.
Перехід нові технологію, зазвичай, тягне у себе і зміну процесорного «ядра»
Частота системної шини . >Шиной називається та апаратна магістраль, через яку переміщаються від устрою до влаштуванню дані. Що частота шини, тим більше коштів даних надходить за одиницю часу до процесору.
Частота системної шини прямо пов'язана з частотою самого процесора через так званий «коефіцієнт множення».Процессорная частота — і є частота системної шини, помножена процесором на якусь закладену у ньому величину.
Додаткові можливості . Більшість сучасних процесорів оснащені також низкою ексклюзивних можливостей, які впливають на швидкість обробки інформації. У тому числі може бути спеціальні системи «мультимедійних команд», виділені на оптимізації роботи з графікою, відеота звуком. Наприклад, процесори Intel оснащені системою командSSE іSSE 2, а процесори від AMD — аналогічним набором команд3DNow!
Однією з найбільш цікавих нововведень у нових процесорах Intel (починаючи з Pentium 4) стала функціяHyperThreading, що дозволяє процесору працювати з цими двома потоками даних одночасно. Звісно, навіть оснащенийHyperThreading процесор нічого очікувати працювати «за двох», проте приріст швидкістю 10—20 відсотків отримати цілком реальне