Разрядность микропроцессора - число бит обрабатываемых за один такт работы микропроцессором.
Тактовая частота - скорость внутреннего таймера микропроцессора, задающая шаг, с которым проходят операции в процессоре; измеряется в мегагерцах (МГц), ГГц.
Удвоение частоты - функционирование с частотой, в N раз превосходящей системную. Процессор функционирует на материнской плате, имеющей системную частоту “K” МГц, и выполняет на той же материнской плате внутренние операции микропроцессора с частотой “N*K” МГц.
Генератор выдает частоту на которой работает микропроцессор.
Микропроцессоры обычно содержат четыре ключевые компоненты.
· Устройство управления и арифметико-логический модуль
· Регистры
· Шины
· Часы
Основные функции микропроцессора:
1. Выборка команд из ОЗУ.
2. Декодирование команд (т.е. определение назначения команды, способа ее исполнения и адресов операндов).
3. Выполнение операций, закодированных в командах.
4. Управление пересылкой информации между своими внутренними регистрами, оперативной памятью и внешними (периферийными) устройствами.
5. Обработка процессорных и программных прерываний.
6. Обработка сигналов от внешних устройств и реализация соответствующих прерываний.
7. Управление различными устройствами, входящими в состав компьютера.
Все современные микропроцессоры являются синхронными. Т.е. там есть счетчик, который регулярно посылает сигналы, представляющие собой чередование прямоугольных импульсов. При "падении" импульса выставляются затворы регистров (черные и синие стрелки), делается это для того, чтобы данные, поступающие из L1 кэша записались в верный регистр.
Имеется три способа, чтобы увеличить частоту микропроцессора:
1) Сделать так, чтобы данные шли через процессор быстрее.
2) Сократить время вычислений.
3) Делать как можно меньше операций в течении одного цикла.
Суперконвейеризация, или разбиение конвейера на число стадий >5, позволяет делать в каждом устройстве за один цикл меньше, выполняя инструкции параллельно.
Производительность ПК (быстрота решения определенного набора тестовых задач) зависит от
· тактовой частоты процессора (2-3 ГГц)
· количества ядер процессора (1-4)
· разрядности процессора (32, 64 бит)
· частоты, на которой работает системная шина (600, 800 МГц)
· объема оперативной памяти (2 - 4 Гб)
· типа ОЗУ - ( DDR III SDRAM – 4*528 Мбит/с )
· скорости считывания данных с винчестера (10 Мбит/с)
· объема КЭШ-памяти (L1-64Kб, L2 -256 Кб, L3 1-24 Mб)
· наличия графического ускорителя.
Вопросы по данной лекции:
1. Что понимается под аппаратным обеспечением?
2. Что входит в состав базовой конфигурации ПК?
3. Перечислите основные параметры микропроцессора.
Литература по теме:
1. Жукова, Е.Л. Информатика. - 2-е изд. - М.: Дашков и К, 2010. - 272 с.
2. Информатика. Общий курс / Под ред. В.И. Колесникова. - 2-е изд. - М.: Дашков и К; Наука-Пресс, 2008. - 400 с.