Реферат: Микропроцессор в персональной электронно-вычислительной машине

Параметры определяющие производительность

1. Тактовая частота (Частота ядра) (Internal clock) – это количество электрических импульсов в секунду. Каждый импульс несет в себе некую информацию - это могут быть команды процессору или данные памяти. Тактовая частота задается кварцевым генератором - одним из блоков, расположенных на материнской плате. Тактовая частота кварцевого генератора выдерживается с очень высокой точностью и лежит в мега или гигагерцовом диапазоне. Микропроцессор, работающий на тактовой частоте 800 МГц, выполняет 800 миллионов рабочих тактов в секунду. В зависимости от сложности обрабатываемой команды процессору для выполнения задачи иногда необходимо сотни и тысячи тактов. Чем выше тактовая частота ядра, тем выше скорость обработки данных. Современные микропроцессоры работают на частотах от 800 МГц до 4,7 ГГц.

2. Объем Кэш-памяти (Cache) – Кэш-память быстрая память, используемая процессором для ускорения операций, требующих обращения к памяти. На общую производительность влияет размер кэша L2. Чем больше L2, тем дороже процессор, т.к. память для кэша еще очень дорога. Поэтому эффективнее увеличивать частоту кэша, а для этого он должен находиться как можно ближе к ядру процессора. Кэш-память может работать на частоте 1/4, 1/3, 1/2, 1/1 от частоты ядра. Современные микропроцессоры имеют кэш объемом от 8 Кб до 5Мб.

3.Разрядность – максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут обрабатываться или передаваться одновременно. Большинство современных микропроцессоров построено на 32-х битной архитектуре IA-32 (Intel Architecture 32 bit) или на 64-х битной IA-64 (Intel Architecture 64 bit). Производительность 64-х битных микропроцессоров намного выше.

4. Быстродействие микpопpоцессоpа - это число элементаpных опеpаций, выполняемых микpопpоцессоpом в единицу вpемени (опеpации/секунда).

Эксплуатационные параметры микропроцессора

1. Напряжение питания микропроцессора – величина питающего напряжения микропроцессоров зависит от технологического процесса и от частоты ядра. Чем меньше кристалл и ниже частота, тем меньше напряжение питания. Напряжение питания современных микропроцессоров от 0,5 В до 3,5 В, чаще всего от 1,2 В до 1,75 В.

2. Ток ядра – у современных микропроцессоров ток, протекающий через ядро от 1 А до 90 А.

3. Потребляемая мощность – зависит от величины питающего напряжения и от частоты ядра. Чем меньше напряжение питания и частота, тем меньше потребляемая мощность. Мощность современных микропроцессоров от 1Вт до 120 Вт. Чаще всего в пределах 40-70 Вт.

4. Максимальная температура нагрева кристалла – максимальная температура кристалла, при которой возможна стабильная работа микропроцессора. У современных микропроцессоров она колеблется в пределах от 60˚С до 95˚С.

Физические параметры микропроцессорв (Форм-фактор)

1.Тип, размеры корпуса

2.Размеры кристалла

3.Количество выводов

4.Форма расположения выводов

Заключение

Микропроцессор – это сложное устройство в состав которого входят: устройство управления, арифмитическо-логическое устройство, кеш-память, регистры и другие. Каждое из этих устройств выполняет свою часть работы в процессе обработки информации.

В настоящее время наиболее распространены микропроцессоры RISC и CISC архитектурами, менее распространены микропроцессоры с MISC архитектурой. Нельзя однозначно отдать предпочтение той или иной архитектуре, каждая из приведенных выше архитектур показывает высокою производительность для ограниченного вида задач. Например, микропроцессоры архитектуры RISC изначально ориентированны на реализацию всех возможностей ускорения арифметических операций.

Кроме архитектуры микропроцессора существует большое количество других параметров: тактовая частота, объем кеш-памяти, форм-фактор и другие.

Список литературы

«Инженер-конструктор технолог микроэлектронной и микропроцессорной техники» Б.Ф. Высоцкий «Радио и связь» Москва, 1988г.

Журнал «CHIP» №08/2003 «Издательский дом «Бурда» www.burda.ru

Журнал «CHIP» №09/2003 «Издательский дом «Бурда» www.burda.ru

Журнал «CHIP» №12/2003 «Издательский дом «Бурда» www.burda.ru

Журнал «CHIP» №01/2004 «Издательский дом «Бурда» www.burda.ru

Журнал «Hardware», №39, 2006 год

©2001-2003 http://www.Overclockers.ru/ - http://amdcpu.nm.ru/

http://compiron.euro.ru/ - «Мир компьютерного железа»

http:// AMDNOW.ru/