🗊Презентация Перспективы развития микропроцессоров

МИКРОПРОЦЕССОР — ПРОЦЕССОР (УСТРОЙСТВО, ОТВЕЧАЮЩЕЕ ЗА ВЫПОЛНЕНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ, ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И ОПЕРАЦИЙ УПРАВЛЕНИЯ, ЗАПИСАННЫХ В МАШИННОМ КОДЕ), РЕАЛИЗОВАННЫЙ В ВИДЕ ОДНОЙ МИКРОСХЕМЫ ИЛИ КОМПЛЕКТА ИЗ НЕСКОЛЬКИХ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ МИКРОСХЕМ. МИКРОПРОЦЕССОР — ПРОЦЕССОР (УСТРОЙСТВО, ОТВЕЧАЮЩЕЕ ЗА ВЫПОЛНЕНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ, ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И ОПЕРАЦИЙ УПРАВЛЕНИЯ, ЗАПИСАННЫХ В МАШИННОМ КОДЕ), РЕАЛИЗОВАННЫЙ В ВИДЕ ОДНОЙ МИКРОСХЕМЫ ИЛИ КОМПЛЕКТА ИЗ НЕСКОЛЬКИХ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ МИКРОСХЕМ.

Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера. Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера. Центральный процессор в общем случае содержит в себе: - арифметико-логическое устройство; - шины данных и шины адресов; - регистры; - счетчики команд; - кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 4096Кбайт); - математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ С ШИНОЙ УПРАВЛЯЕТ СВЯЗЯМИ МЕЖДУ МИКРОПРОЦЕССОРОМ И ДРУГИМИ УЗЛАМИ АВТОМАТА, ТАКЖЕ РЕГУЛИРУЕТ ОБМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ МИКРОПРОЦЕССОРА. УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ С ШИНОЙ УПРАВЛЯЕТ СВЯЗЯМИ МЕЖДУ МИКРОПРОЦЕССОРОМ И ДРУГИМИ УЗЛАМИ АВТОМАТА, ТАКЖЕ РЕГУЛИРУЕТ ОБМЕН ИНФОРМАЦИЕЙ МЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ МИКРОПРОЦЕССОРА. УСТРОЙСТВА РАЗДЕЛЕНИЯ НА СТРАНИЦЫ И СЕГМЕНТЫ ПОМОГАЮТ УСТРОЙСТВУ СОПРЯЖЕНИЯ С ШИНОЙ УСТАНАВЛИВАТЬ МЕСТОНАХОЖДЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ. УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДАЕТ КОМАНДЫ ОСТАЛЬНЫМ ЧАСТЯМ ПРОЦЕССОРА СОБИРАТЬ ДАННЫЕ, ПРОИЗВОДИТЬ ВЫЧИСЛЕНИЯ И ХРАНИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА ОСУЩЕСТВЛЯЕТ ВЫЧИСЛЕНИЯ В МИКРОПРОЦЕССОРЕ. УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ПРОВЕРЯЕТ, ЧТОБЫ В КОМАНДЫ И ВЫЧИСЛЕНИЯ НЕ ВКРАЛАСЬ ОШИБКА. УСТРОЙСТВО ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ДОСТУПА ВЫСТРАИВАЕТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ КОМАНД ДЛЯ ДЕКОДЕРА, КОТОРЫЙ ОСУЩЕСТВЛЯЕТ ИХ ПЕРЕВОД. ДЕКОДЕР ПРЕОБРАЗУЕТ ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ В ФОРМУ, В КОТОРОЙ ИСПОЛНЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО МОЖЕТ ИХ ОБРАБАТЫВАТЬ. РЕГИСТРЫ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ ДЛЯ ВРЕМЕННОГО ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ, НЕОБХОДИМЫЕ ПРОЦЕССОРУ, И ПРОМЕЖУТОЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫЧИСЛЕНИЙ.

1. ТИП МИКРОПРОЦЕССОРА. 1. ТИП МИКРОПРОЦЕССОРА. В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТИПА ИСПОЛЬЗУЕМОГО МИКРОПРОЦЕССОРА И ОПРЕДЕЛЕННЫХ ИМ АРХИТЕКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КОМПЬЮТЕРА РАЗЛИЧАЮТ ПЯТЬ КЛАССОВ ПК: 1. КОМПЬЮТЕРЫ КЛАССА XT; 2. КОМПЬЮТЕРЫ КЛАССА AT; 3. КОМПЬЮТЕРЫ КЛАССА 386; 4. КОМПЬЮТЕРЫ КЛАССА 486; 5. КОМПЬЮТЕРЫ КЛАССА PENTIUM. 2. ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА МИКРОПРОЦЕССОРА. ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА МИКРОПРОЦЕССОРА - КОЛИЧЕСТВО ИМПУЛЬСОВ, СОЗДАВАЕМЫХ ГЕНЕРАТОРОМ ЗА 1 СЕКУНДУ. ВЛИЯЕТ НА СКОРОСТЬ РАБОТЫ МИКРОПРОЦЕССОРА. ЧЕМ ВЫШЕ ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА, ТЕМ ВЫШЕ ЕГО БЫСТРОДЕЙСТВИЕ. 3. БЫСТРОДЕЙСТВИЕ МИКРОПРОЦЕССОРА. БЫСТРОДЕЙСТВИЕ МИКРОПРОЦЕССОРА - ЭТО ЧИСЛО ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ОПЕРАЦИЙ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ МИКРОПРОЦЕССОРОМ В ЕДИНИЦУ ВРЕМЕНИ (ОПЕРАЦИИ/СЕКУНДА). 4. РАЗРЯДНОСТЬ ПPОЦЕССОPА. РАЗРЯДНОСТЬ ПPОЦЕССОPА - МАКСИМАЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО PАЗPЯДОВ ДВОИЧНОГО КОДА, КОТОРЫЕ МОГУТ ОБРАБАТЫВАТЬСЯ ИЛИ ПЕРЕДАВАТЬСЯ ОДНОВРЕМЕННО.

Чипсет (chipset) — это базовый набор микросхем, определяющий архитектуру взаимодействия всех основных подсистем компьютера. Чипсет (chipset) — это базовый набор микросхем, определяющий архитектуру взаимодействия всех основных подсистем компьютера.

ДО 1940-Х ГОДОВ В КАЧЕСТВЕ ЭЛЕКТРОННЫХ КЛЮЧЕЙ, ПОЗВОЛЯЮЩИХ ПРОИЗВОДИТЬ НАД ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СИГНАЛОМ ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ, ПРИМЕНЯЛИСЬ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ. ОНИ БЫЛИ БОЛЬШИХ РАЗМЕРОВ И НЕ ВСЕГДА НАДЕЖНЫ. ДО 1940-Х ГОДОВ В КАЧЕСТВЕ ЭЛЕКТРОННЫХ КЛЮЧЕЙ, ПОЗВОЛЯЮЩИХ ПРОИЗВОДИТЬ НАД ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СИГНАЛОМ ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ, ПРИМЕНЯЛИСЬ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ. ОНИ БЫЛИ БОЛЬШИХ РАЗМЕРОВ И НЕ ВСЕГДА НАДЕЖНЫ. В 1948 Г. КОЛЛЕКТИВОМ ЛАБОРАТОРИИ КОМПАНИИ «БЕЛЛ ТЕЛЕФОН» БЫЛИ СОЗДАНЫ ПЕРВЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ, КОТОРЫЕ ЗАМЕНИЛИ ВО МНОГИХ ОБЛАСТЯХ ТЕХНИКИ ГРОМОЗДКИЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ.

ПЕРВЫЕ МИКРОПРОЦЕССОРЫ ПОЯВИЛИСЬ В 1970-Х И ПРИМЕНЯЛИСЬ В ЭЛЕКТРОННЫХ КАЛЬКУЛЯТОРАХ, В НИХ ИСПОЛЬЗОВАЛАСЬ ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНАЯ АРИФМЕТИКА 4-Х БИТНЫХ СЛОВ ПЕРВЫЕ МИКРОПРОЦЕССОРЫ ПОЯВИЛИСЬ В 1970-Х И ПРИМЕНЯЛИСЬ В ЭЛЕКТРОННЫХ КАЛЬКУЛЯТОРАХ, В НИХ ИСПОЛЬЗОВАЛАСЬ ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНАЯ АРИФМЕТИКА 4-Х БИТНЫХ СЛОВ В 1971 ГОДУ ФИРМОЙ INTEL (США) СОЗДАН ПЕРВЫЙ МИКРОПРОЦЕССОР - ПРОГРАММИРУЕМОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, ИЗГОТОВЛЕННОЕ ПО ТЕХНОЛОГИИ СБИС

ЗА ВРЕМЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ПЕРЕЖИЛА НЕМАЛО ПОТРЯСЕНИЙ И РЕВОЛЮЦИЙ. КОРЕННОЙ ПЕРЕЛОМ - СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ МИКРОСХЕМ НА КРЕМНИЕВЫХ КРИСТАЛЛАХ, КОТОРЫЕ ЗАМЕНИЛИ ТРАНЗИСТОРЫ И КОТОРЫЕ НАЗВАЛИ ИНТЕГРАЛЬНЫМИ СХЕМАМИ. СО ВРЕМЕНИ СВОЕГО ПОЯВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ДЕЛИЛИСЬ НА: МАЛЫЕ, СРЕДНИЕ, БОЛЬШИЕ И УЛЬТРАБОЛЬШИЕ ( МИС, СИС, БИС И УБИС СООТВЕТСТВЕННО ). ВСЕ БОЛЬШЕ И БОЛЬШЕ ТРАНЗИСТОРОВ УДАВАЛОСЬ ПОМЕСТИТЬ НА ВСЁ МЕНЬШИХ И МЕНЬШИХ ПО РАЗМЕРАМ КРИСТАЛЛАХ. СЛЕДОВАТЕЛЬНО УЛЬТРАБОЛЬШАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА ОКАЗЫВАЛАСЬ НЕ ТАКОЙ УЖ БОЛЬШОЙ ПО РАЗМЕРУ И ОГРОМНОЙ ПО СВОИМ ВОЗМОЖНОСТЯМ. ПОЭТОМУ ПРОЦЕССОРЫ СОЗДАНЫ ИМЕННО НА ОСНОВЕ УБИС . РАЗВИТИЕ МИКРОПРОЦЕССОРОВ В ЭЛЕКТРОННОЙ ИНДУСТРИИ ПРОХОДИЛО НАСТОЛЬКО БЫСТРЫМИ ТЕМПАМИ, ЧТО КАЖДАЯ МОДЕЛЬ МИКРОПРОЦЕССОРА СТАНОВИЛАСЬ МАЛОМОЩНОЙ С МОМЕНТА ПОЯВЛЕНИЯ НОВОЙ МОДЕЛИ, А ЕЩЁ ЧЕРЕЗ 2-3 ГОДА СЧИТАЛСЬ УСТАРЕВШЕЙ И СНИМАЛАСЬ С ПРОИЗВОДСТВА. ЗА ВРЕМЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ПЕРЕЖИЛА НЕМАЛО ПОТРЯСЕНИЙ И РЕВОЛЮЦИЙ. КОРЕННОЙ ПЕРЕЛОМ - СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ МИКРОСХЕМ НА КРЕМНИЕВЫХ КРИСТАЛЛАХ, КОТОРЫЕ ЗАМЕНИЛИ ТРАНЗИСТОРЫ И КОТОРЫЕ НАЗВАЛИ ИНТЕГРАЛЬНЫМИ СХЕМАМИ. СО ВРЕМЕНИ СВОЕГО ПОЯВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ДЕЛИЛИСЬ НА: МАЛЫЕ, СРЕДНИЕ, БОЛЬШИЕ И УЛЬТРАБОЛЬШИЕ ( МИС, СИС, БИС И УБИС СООТВЕТСТВЕННО ). ВСЕ БОЛЬШЕ И БОЛЬШЕ ТРАНЗИСТОРОВ УДАВАЛОСЬ ПОМЕСТИТЬ НА ВСЁ МЕНЬШИХ И МЕНЬШИХ ПО РАЗМЕРАМ КРИСТАЛЛАХ. СЛЕДОВАТЕЛЬНО УЛЬТРАБОЛЬШАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА ОКАЗЫВАЛАСЬ НЕ ТАКОЙ УЖ БОЛЬШОЙ ПО РАЗМЕРУ И ОГРОМНОЙ ПО СВОИМ ВОЗМОЖНОСТЯМ. ПОЭТОМУ ПРОЦЕССОРЫ СОЗДАНЫ ИМЕННО НА ОСНОВЕ УБИС . РАЗВИТИЕ МИКРОПРОЦЕССОРОВ В ЭЛЕКТРОННОЙ ИНДУСТРИИ ПРОХОДИЛО НАСТОЛЬКО БЫСТРЫМИ ТЕМПАМИ, ЧТО КАЖДАЯ МОДЕЛЬ МИКРОПРОЦЕССОРА СТАНОВИЛАСЬ МАЛОМОЩНОЙ С МОМЕНТА ПОЯВЛЕНИЯ НОВОЙ МОДЕЛИ, А ЕЩЁ ЧЕРЕЗ 2-3 ГОДА СЧИТАЛСЬ УСТАРЕВШЕЙ И СНИМАЛАСЬ С ПРОИЗВОДСТВА.

Микропроцессоры фирмы Intel Микропроцессоры фирмы Intel Tolapai Intel Timna Pentium MMX Pentium II OverDrive Nehalem Intel Larrabee I960 Celeron