Процессоры С середины 1980 -х последние практически вытеснили

Процессоры С середины 1980 -х последние практически вытеснили прочие виды Центра льный проце ссор — исполнитель машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера, отвечающий за выполнение операций, заданных программами. Современные ЦП, выполняемые в виде отдельных микросхем (чипов), реализующих все особенности, присущие данного рода устройствам, называют микропроцессорами ЦП.

История процессоров • • Первый этап (40 -е – 50 -е) - создание процессоров с использованием электромеханических реле, ферритовых сердечников (устройств памяти) и вакуумных ламп. Отличительной особенностью была низкая надёжность, низкое (по современным представлениям) быстродействие и большое тепловыделение. Второй этап (середина 50 -х – середина 60 -х) - внедрение транзисторов. Возросло быстродействие, повысилась надёжность, уменьшилось энергопотребление. Третий этап (середина 60 -х годов) - использование микросхем. Четвёртый этап - создание микропроцессора, при котором на одной микросхеме физически были расположены все основные элементы и блоки процессора. Фирма Intel в 1971 году создала первый в мире 4 -х разрядный микропроцессор 4004, предназначенный для использования в микрокалькуляторах. Постепенно практически все процесоры стали выпускаться в формате микропроцесоров.

Характеристика процессоров • • Первоначально основной характеристикой процессора была его тактовая частота, то есть количество машинных циклов, выполняемых процессором за секунду. Таким образом, производительность процессора напрямую зависит от тактовой частоты его работы. С увеличением производительности процессоров на передний план выходят такие характеристики, как объём кэша, частота шины, а также ряд других параметров. Также процессоры можно классифицировать по быстродействию. Быстродействие процессора — довольно простой параметр. Чем выше быстродействие, тем быстрее процессор. Разрядность процессора — параметр более сложный. В процессор входит три важных устройства, основной характеристикой которых является разрядность: шина ввода и вывода данных; внутренние регистры; шина адреса памяти.

Кэширование — это использование дополнительной быстродействующей памяти (кеш-памяти) для хранения копий блоков информации из основной (оперативной) памяти, вероятность обращения к которым в ближайшее время велика. Различают кэши 1 -, 2 - и 3 -го уровней. Кэш 1 -го уровня имеет наименьшую латентность (время доступа), но малый размер, кроме того, кэши первого уровня часто делаются многопортовыми. Кэш 2 -го уровня обычно медленный, но всё же он гораздо быстрее, чем оперативная имеет значительно большую латентность доступа, но его можно сделать значительно больше по размеру. Кэш 3 -го уровня самый большой по объёму и довольно память.

Многоядерные процессоры – Содержат несколько процессорных ядер в одном корпусе (на одном или нескольких кристаллах). – Процессоры, предназначенные для работы одной копии операционной системы на нескольких ядрах, представляют собой высокоинтегрированную реализацию мультипроцессорности. – 10 сентября 2007 года были выпущены в продажу нативные (в виде одного кристалла) четырёхъядерные процессоры для серверов AMD Opteron, имевшие в процессе разработки кодовое название AMD Opteron Barcelona. 19 ноября 2007 года вышел в продажу четырёхъядерный процессор для домашних компьютеров AMD Phenom. Эти процессоры реализуют новую микроархитектуру K 8 L (K 10).

CISC процессоры • Complex Instruction Set Computer — вычисления со сложным набором команд. Процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд. Типичными представителями CISC является семейство микропроцессоров Intel x 86

RISC процессоры • Reduced Instruction Set Computer — вычисления с сокращённым набором команд. Архитектура процессоров, построенная на основе сокращённого набора команд. Характеризуется наличием команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр, а также отсутствием косвенной адресации.

MISC процессоры • Minimum Instruction Set Computer — вычисления с минимальным набором команд. RISC догнал и перегнал многие CISC процессоры по сложности. Архитектура MISC строится на стековой вычислительной модели с ограниченным числом команд (примерно 20 -30 команд).