Kreator stron WWW Kreator stron WWWProcesory przez wiele już lat swojego istnienia przeszły bardzo długą drogę, aż zostały pokazane w takiej formie jak są teraz. Pierwsze procesory, to były procesory x86 firmy Intel i była to w zasadzie jedyna wtedy firma produkującą ten typ urządzeń, czyli prawdziwe serce każdego komputera. Pierwsze procesory powstały w latach 70tych ubiegłego wieku, nie miały one nawet w pełni obsługi 16 bitowych aplikacji, posiadały one taktowanie rzędu 5 megaherców. Później zaczęły się pojawiać coraz silniejsze jednostki, aż do prawdziwego przełomu czyli ery Pentium 1, który był taktowany już z ponad 100 Megahercową częstotliwością. Wtedy też na rynku pojawiły się procesory firmy AMD, które po dziś dzień rywalizują z Intelem na rynku procesorów i jest to właściwie jedyny rywal Intela w tym segmencie rynku komputerowego. Obecnie mamy już procesory wielordzeniowe, które są zdolne do nieprawdopodobnych rzeczy, a technika idzie wciąż bardzo do przodu i niedługo nadejdzie zapewne zupełnie nowa era procesorów.
Procesor - układ scalony, którego działanie polega na wykonywaniu instrukcji programów - jego rolę można porównać do mózgu człowieka, bez niego działanie naszego komputera nie jest możliwe Procesor nadzoruje i synchronizuje pracę wszystkich urządzeń w komputerze. Oznaczany jest często skrótem angielskim CPU. Procesor pracuje sekwencjami, pobiera dane z pamięci i zarządza wszystkimi procesami, jakie zachodzą w komputerze. Wykonuje wszelkie działania logiczne i arytmetyczne na naszym komputerze.Ważnym składnikiem procesora jest pamięć podręczna, ten rodzaj pamięci jest znacznie szybszy od pamięci RAM(więcej). Jednakże pamięć podręczna(cache) procesora nie ma tak jak RAM pojemności od kilkuset megabajtów do jednego gigabajta, jej pojemność w najnowocześniejszych procesorach sięga 1 megabajta. Cache pobiera najważniejsze dane z pamięci RAM. Dzięki szybkości pamięci podręcznej, procesor po potrzebne dane nie musi "tracić czasu" i ściągać ich z RAM-u.Co to znaczy, że procesor jest 64 lub 32 bitowy. Ta wartość oznacza, jaki maksymalny rozmiar mogą mieć dane aktórych procesor może wykonać obliczenia. RISC i CISC Te tajemniczo brzmiące nazwy oznaczają dwa rodzaje procesorów. CISC są to procesory o rozbudowanym zestawie instrukcji. Współczesne procesory budowane są zgodnie z architekturą RISC, ale zdarza się połączenie technologii CISC i RISC. RISC są to zredukowane instrukcje np. jedna instrukcja CISC odpowiada kilku instrukcjom RISC. Producenci procesorów oprócz tych nazw stosują też inne, które oznaczają, że zaimplementowano w procesorze możliwości wykonywania innych instrukcji.
W funkcjonalnej strukturze procesora można wyróżnić takie elementy, jak:
Rozmiary elementów
Jednym z parametrów procesora jest rozmiar elementów budujących jego strukturę. Im są one mniejsze, tym niższe jest zużycie energii, napięcie pracy oraz wyższa możliwa do osiągnięcia częstotliwość pracy. Współczesne procesory używane w komputerach osobistych wykonywane są w technologii pozwalającej na uzyskanie elementów
o rozmiarach mniejszych niż 45nm, pracujących z częstotliwością kilku GHz.
Wielordzeniowość i procesory pomocnicze
Współcześnie większość procesorów posiada wielordzeniową budowę. Modelem który zapoczątkował ten trend był Intel Pentium D. Prawdziwym przebojem stał się dopiero Intel Core 2 Duo zbudowany na bazie architektury Conroe (65 nm). Wymieniony procesor oparto o najnowocześniejszą architekturę Penryn wykonanym w procesie technologicznym 45 nm (tj. odległość między tranzystorami wynosi 45nanometrów). Największy konkurent Intela, czyli AMD, wypuścił własny model procesora dwurdzeniowego o nazwie Athlon 64 X2. Jednak potrafi on konkurować z przeciwnikiem jedynie w niższym segmencie cenowym. Obie firmy mają w ofercietakże modele czterodzeniowe (Quad Intela i Phenom AMD).
Komputer oprócz procesora głównego (CPU) posiada procesory pomocnicze:
obrazu (GPU), dźwięku, koprocesory arytmetyczne.
Rozkazy procesora
Do typowych rozkazów wykonywanych przez procesor należą:
· kopiowanie danych
o z pamięci do rejestru
o z rejestru do pamięci
o z pamięci do pamięci (niektóreprocesory)
o (podział ze względu na sposóbadresowania danych)
· działania arytmetyczne
o dodawanie
o odejmowanie
o porównywanie dwóch liczb
o dodawanie i odejmowanie jedności
o zmiana znaku liczby
· działania na bitach
o iloczyn logiczny – AND
o suma logiczna – OR
o suma modulo 2 (różnica symetryczna)– XOR
o negacja – NOT
o przesunięcie bitów w lewo lub prawo
· skoki
o bezwarunkowe
o warunkowe
Już dawno, dawno temu niejaki John von Neumann przy swych teoretycznych rozważaniach o komputerze zakładał istnienie takiego pudełeczka, zwanego roboczo arytmometrem, które by wiedziało co robić z cyferkami. W dzisiejszych czasach nazywa się to procesorem, a dokładnie mikroprocesorem. W procesorze układ sterowania działa cyklicznie,wykonując cykl rozkazowy.
Cykl rozkazowy składa się z dwóch faz.
W fazie pobrania rozkazu
Na magistralę adresową wysyłana jest zawartość licznika rozkazów. Licznik rozkazów zawiera adres komórki pamięci, która zawiera rozkaz, który ma być w danej chwili wykonany. Po odczytaniu z pamięci rozkaz wędruje magistralą danych do procesora
i wpisuje się do rejestru rozkazów. Na końcu fazy pobrania rozkazów układ sterowania zwiększa zawartość licznika o 1.
W fazie wykonywania rozkazów:
Układ sterowania odczytuje z rejestru rozkazów rozkaz, dokonuje jego dekodowania
i w zależności od rodzajów rozkazów generuje odpowiednie sygnały sterujące. We współczesnych procesorach oba te cykle wykonywane są jednocześnie. W czasie wykonywania rozkazu pobierany jest już następny. Zbiór wszystkich możliwych do wykonania przez procesor rozkazów nazywamy listą rozkazów.
Procesor stanowi główny element komputera, ponieważ jest odpowiedzialny za przetwarzanie informacji. Składa się z układów sterujących, arytmometru oraz rejestrów.
Praca w procesorach odbywa się w cyklach rozkazowych.
Na jeden cykl pracy procesora składają się następujące czynności:
Strony www dla firm - szybko i za darmo!
