Орталық процессордың негізгі сипаттамалары. Микропроцессор (МП), немесе central processing unit (CPU) — бір немесе бірнеше үлкен немесе өте үлкен интегралды схема түрінде дайындалған функциональды аяқталған, программамен басқарылатын ақпаратты өңдеу құрылғысы.
Микропроцессор келесі қызметтерді орындайды:
Командалар мен операндтардың адрестерін есептеу;
Негізгі жадыдағы командаларды таңдау және дешифрациялау;
Негізгі жадыдан, микропроцессор регистрлері және сыртқы құрылғылар адаптерлерінің регистрлерінен мәліметтер таңдау;
Сыртқы құрылғыларға қызмет көрсету адаптерлерінен түсетін сұраныстар мен командаларды қабылдау және өңдеу;
Мәліметтерді өңдеу және оларды негізгі жадыға, микропроцессор регистрлеріне, сыртқы құрылғылар адаптерлерінің регистрлеріне жазу;
Дербес компьютердің барлық басқа да блоктары мен түйіндері үшін басқару сигналдарын өңдеу;
Келесі командаға өту.
Микропроцессордың негізгі сипаттамалары мыналар болып табылады:
разрядтылығы;
жұмыстың тактілік жиілігі;
кэш-жады көлемі;
нұсқаулар құрамы;
конструктив;
жұмыс кернеуі және т.б.
Микропроцессордың берілгендер шинасының разрядтылығы бір мезгілде операциялар орындалатын разрядтар санын анықтайды; микропроцессордың адрестік шинасының разрядтылығы оның адрестік кеңістігін анықтайды.
Адрестік кеңістік — бұл тікелей микропроцессор адрестей алатын негізгі жады ұяшықтарының максимальды саны.
Микропроцессордың жұмыс тактілік жиілігін көбінесе оның ішкі әрекет ету жылдамдығы анықтайды, әрбір команда белгілі бір такт саны ішінде орындалады. Дербес компьютердің әрекет ету жылдамдығы (өнімділігі) микропроцессор жұмыстанатын аналық тақша шинасының тактілік жиілігіне тәуелді болады.
Микропроцессор тақшасында орнатылатын кэш-жадының екі-үш деңгейі болады:
L1 – 1-деңгейдегі жады, микропроцессордың негізгі микросхемасы ішінде (ядро) орналасады және әрқашан микропроцессордың толық жиілігімен жұмыс істейді (L1 алғаш рет 486 және 386SLC микропроцессорларында енгізілді);
L2 - 2-деңгейдегі жады – микропроцессор тақшасында орналастырылған және ішкі микропроцессорлық шинамен, ядромен байланысқан кристалл (алғаш рет Pentium II микропроцессорында енгізілген). L2 жадысы микропроцессордың толық немесе жартылай жиілігімен жұмыс істей алады. Бұл кэш-жадының тиімділігі микропроцессорлық шинаның өткізу қабілетіне де тәуелді болады.
Нұсқаулар құрамы — микропроцессормен автоматты түрде орындалатын командалардың тізімі, түрі және типтері. Командалар типінен микропроцессордың жіктелу топтары да тәуелді болады (CISC, RISC, VLIM). Командалардың тізімі мен түрлері тікелей микропроцессордағы мәліметтермен орындалатын процедураларды және процедуралар орындалатын мәліметтер категориясын анықтайды. Көптеген микропроцессорларда (286, 486, Pentium Pro және т.б.) аздаған қосымша нұсқаулар енгізілді. Ал біршама мәнді нұсқаулар құрамы өзгерісі 386 (бұл құрам соңынан негізгі болып қабылданды), Pentium MMX, Pentium III, Pentium 4 микропроцессорларында орын алды.
Конструктив физикалық разъемдық жалғануды анықтайды, бұл разъемдық жалғануға микропроцессор орнатылады және микропроцессорды орнатуға аналық тақшаның жарамдылығын анықтайды. Түрлі разъемдар түрлі конструкциялы болады. (мысалы, Slot — бұл жарықты разъем, Socket — разъем-ұяшық). Сонымен бірге сигналдар мен жұмыс кернеулері түсетін байланыстар саны да көп болады.
Жұмыс кернеуі де микропроцессорды орнату үшін аналық тақшаның жарамдылығын анықтайды.
Алғашқы микропроцессор 1971 жылы Intel (США) фирмасымен шығарылды және МП 4004 деп аталды. Қазіргі кезде түрлі фирмалар көптеген әртүрлі микропроцессорлар шығарады, бірақ әлдеқайда танымал және кең тарағандары Intel, AMD фирмаларының микропроцессорлары және соларға ұқсастары болып отыр.
Достарыңызбен бөлісу: |