Реферат: Информатика: техническое обеспечение

Набор команд процессора определяет его функциональное назначение, в соответствии с которым различают универсальные и специализированные процессоры.

Универсальный процессор способен реализовать любой алгоритм и используется в качестве центрального процессора. Специализированный процессор служит для решения задач определённого класса. Среди таких сопроцессоров можно выделить математические и графические процессоры.

С системой команд связано такое важное свойство, как совместимость. Два процессора называются совместимыми [compatible], если их системы команд одинаковы.

Пример

Программу ускорения клавиатуры можно записать в машинном языке:

B8 05 03 BB-00 00 CD 16-CD 20

или в переводе на автокод

B80503 mov ax,00305

BB0000 mov bx,00000

CD16 int 16

CD20 int 20

Данная программа использует систему команд процессора Intel8086 и без изменений может быть перенесена на процессоры Intel 80286, 80386, 80486, PentiumI, PentiumII, PentiumIII. Поэтому все эти процессоры называются совместимыми снизу вверх. Сверху вниз эти процессоры несовместимы, так как, например, PentiumIIIимеет команды, которые не поддерживаются процессором PentiumI.

Для повышения эффективности вычислительного процесса в современных микропроцессорах применяется конвейерная и суперскалярная обработки данных.

Процессор может иметь устройства, которые позволяют использовать его в многопроцессорной конфигурации. Работа в мультипроцессорном режиме обеспечивается как архитектурой процессора, так и возможностями операционной системы. Например, Windows95 не имеет такой поддержки, а WindowsNTServer поддерживает четыре процессора.

Пример

Архитектура микропроцессора Pentium имеет следующие особенности:

суперскалярная конвейерная архитектура;

конвейерное вычисление с плавающей точкой;

поддержка мультипроцессорности;

повышенная разрядность внешней шины данных.

Разрядность регистров – 32 бит, шины адреса - 32 бит, шины данных - 64 бит. Производительность микропроцессора PentiumI с тактовой частотой 66 МГц оценивается в 112 MIPS.

Оценка производительности различных микропроцессоров приведена в табл. 2.3.

Таблица 3. Сравнение микропроцессоров

Процессор		Частота, МГц	Тип	SPECint92	SPECfp92
PA RISC	200	RICS	360		550
Alpha 21164	300	RISC	330		500
PowerPC	133	RISC	225		300
PowerPC	66	RISC	48		84
Pentium II	133	CISC	200		200
Pentium I	133	CISC	148		110
Pentium I	66	CISC	65		57
Intel 486 DX2	66	CISC	32		16

Источник: www.citforum.ru.

Микропроцессор Celeron в отличие от Pentium не может работать в мультипроцессорном режиме.

Современные микропроцессоры имеют внутреннюю частоту порядка 900 МГц.

Внешняя и внутренняя память

Память [memory, storage] – часть ЭВМ, предназначенная для приёма, хранения и выдачи данных. Различают внутреннюю и внешнюю память.

Внутренняя память [internalstorage] конструктивно выполняется в виде модулей, представляющих собой несколько микросхем на небольшой плате и предназначено для хранения промежуточных данных, к которым необходим максимально быстрый доступ. Гораздо чаще внутреннюю память именуют оперативной памятью, сокращённо - ОЗУ [RandomAccessMemory - RAM], или основной памятью [mainmemory].

Микросхемы основной памяти всегда работают медленнее процессора. Поэтому процессору часто приходится делать пустые такты, ожидая поступления данных из памяти. Чтобы частично решить эту проблему, используется память небольшого размера (порядка 128 – 512 Кб), которая выполнена на базе более скоростных (и более дорогих) микросхем памяти. Такая память называется кешем [caсhe] или сверхоперативной памятью.

Внешняя память [externalstorage] – реализуется на внешних запоминающих устройствах.

Основными характеристиками памяти являются: ёмкость, время доступа, стоимость хранения единицы информации.

Пример