Файл: Процессор персонального компьютера. назначение, функции, классификация процессора (ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОРА).pdf

Один из способов повышения быстродействия МП -- использование кэш-памяти. Это позволяет избежать циклов ожидания в работе МП, пока информация из соответствующих схем памяти установится на системной шине данных компьютера. Таким образом кэш-память функционально предназначена для согласования скорости-работы сравнительно медленных устройств с относительно быстрым МП. Благодаря преимуществам в архитектуре процессоры с меньшей тактовой частотой могут иметь большее быстродействие.

Для определения производительности МП в настоящее время рассматривают четыре аспекта – целочисленные вычисления, вычисления с плавающей запятой, графика, видео, сравнивая их с производительностью процессора i486 SX-25 МГц, чьи показатели в 1992 г. были приняты за 100. Подчеркнем, что речь идет о производительности лишь самих процессоров, а не всей компьютерной системы в целом, которая зависит, помимо центрального процессора, от множества других факторов.

Для улучшения показателей при выполнении операций с плавающей запятой, на которые даже самые мощные универсальные микропроцессоры тратят достаточно много времени, создано и пользуется специальное устройство – математический сопроцессор. Это интегральная схема, работающая во взаимодействии центральным МП. Она предназначена только для выполнения математических операций. В них нет нужды, если работа на компьютере выполняется с базами данных или с обычными текстовыми редакторами, но если работают с электронными таблицами, с трехмерной графикой, издательскими пакетами, пакетами САПР, специальными программами по математическому моделированию, то отсутствие математического сопроцессора нежелательно. Поэтому все МП фирмы, начиная с i486, имеют встроенные сопроцессоры, что заметно повышает их производительность.

7. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОРОВ.

По количеству больших интегральных схем (БИС) в микропроцессорном комплекте:

• Однокристальный (вся архитектура процессора на одной БИС);
• Многокристальный (получены путем разбиения общей функциональной схемы горизонтальными плоскостями). Достоинства: независимые части могут работать отдельно – быстродействие (распараллеливание);
• Многокристальные секционные (получены путем разбиения общей функциональной схемы вертикальными плоскостями).

По назначению:

• Универсальные (широкий круг задач, обладают универсальной (расширенной) системой команд, они показывают примерно одинаковое быстродействие при решении различного класса задач);
• Специализированные (проблемно-ориентированные процессоры, показывают максимальную производительность при решении определенного круга задач);
• А. Цифровые сигнальные (фильтрация сигнала, свертка двух сигналов, усиление, ограничение, трансформация сигналов;
• Б. Коммуникационные (область использования – системы связи: сетевые процессоры (в трактах телекоммуникационных систем));
• В. Медийные /мультимедийные (выполнение числовых операций с такими типами данных, как видео и звук).

По виду обрабатываемых входных сигналов:

• Цифровые;
• Аналоговые.

По характеру временной организации работы:

• Синхронные (начало и конец выполнения операций задаётся устройством управления);
• Асинхронные (начало операции только фактическому окончанию предыдущей операции).

По количеству выполняемых программ:

• Однопрограммные;
• Мультипрограммные.

8. РАЗРЯДНОСТЬ ПРОЦЕССОРА.

Еще один параметр, влияющий на производительность – это его разрядность.

Разрядность процессора говорит о том, какое количество бит информации он примет и обработает через свои регистры за один такт. Первые процессоры х86 были 16 разрядными, начиная с процессора 80386 они имеют 32-разрядную архитектуру.

Современные процессоры в основном 64 разрядные, но они поддерживают и архитектуру х86.

В 2002 году произошёл скачок в эволюционном развитии разрядности процессоров.

Компания «AMD» выпустила на рынок процессоры с расширенной 64-битной

архитектурой вместо стандартной 32-битной. Компания «Intel выпустила 64-битный процессор с обозначением – «EM64T».

То есть основные внутренние регистры процессора увеличили свою разрядность в 2 раза – было 32 бита, стало 64. На сегодняшний день все выпускаемые процессоры имеют 64-битную разрядность, но на них также можно запускать 32-разрядные программные продукты. 32 и 64-разрядные процессоры имеют разную маркировку. У 32-р. Маркировка «х86», где «86» означает поколение процессора. 64-разр. маркируются символами «х64, EM64T, AMD64».

Чтобы вы имели возможность использовать 64-разр. процессор во всю силу вам

необходимо установить на компьютер 64-битную ОС, которая обозначается теми же символами «х64».

На компьютере, построенном на 32-разрядном x86 процессоре , с установленной 32-битной операционной системой – объем доступной оперативной памяти будет ограничен 4 Гб. Ну а в 64-битной операционной системе установленной на 64-разрядный процессор – объем поддерживаемой оперативной памяти специально логически ограничен до 16 Тб.

В целом для обычного рядового пользователя, использование 64-битной

операционной системы на ПК дает возможность использовать более 4 Гб оперативной памяти.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные функции определяют назначение ЭВМ: обработка и хранение информации, обмен информацией с внешними объектами. Дополнительные функции повышают эффективность выполнения основных функций: обеспечивают эффективные режимы ее работы, диалог с пользователем, высокую надежность и др. Названные функции ЭВМ реализуются с помощью ее компонентов: аппаратных и программных средств.

Структура компьютера - это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Персональный компьютер - это настольная или переносная ЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения. Достоинствами ПК являются:

• малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;
• автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;
• гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;
• "дружественность" операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;
• высокая надежность работы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Богумирский В.С. Руководство пользователя ПК. В 2-х ч. - СПб: Ассоциация OILCO, 1992. – 88 c.

Макарова Н.В., Николайчук Г.С., Титова Ю.Ф. Компьютерное делопроизводство. - СПб.: Издательский дом «Питер», 2002.

Назаров П.М. Компьютерные технологии обработки информации. - М.: Финансы и статистика, 1995.

Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17-е изд. — М.: Вильямс, 2007. — С. 59—241. — ISBN 0-7897-3404-4.

Николай Алексеев. Кремниевая эволюция // ComputerBild : журнал. — 2011. — 10 октября (№ 22). — С. 80—85.

Каган Борис Моисеевич Электронные вычислительные машины и системы. Третье издание. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 590 с.

Лазарев В. Г., Пийль Е. И. Синтез управляющих автоматов 1989.