Процессоры и его основные характеристики

Со временем появления  больших (по размерам) компьютеров сложилось деление памяти на внутреннюю и внешнюю. Под внутренней  подразумевается память, расположенная внутри процессорного «шкафа» (или плотно к нему примыкающая). Сюда входила  и электронная и магнитная память (на магнитных сердечниках). Внешняя память предоставляла собой отдельные устройства с подвижными  носителями – накопители на магнитных дисках (а сначала – на барабанах) и ленте. Со временем все устройства компьютера удалось поселить в один небольшой корпус, и прежнюю классификацию памяти применительно к РС можно переформулировать так:

• Внутренняя память – электронная (полупроводниковая) память, устанавливаемая на системной плате или на платах расширения;
• Внешняя память – память, реализованная в виде устройств с различными принципами хранения информации и обычно с подвижным носителями. В настоящее время сюда входят устройства магнитной (дисковой и ленточной) памяти, оптической и магнитооптической памяти. Устройства внешней памяти могут размещаться как в системном блоке компьютера, так и в отдельных корпусах, достигающих иногда и размеров небольшого шкафа.

Для процессора непосредственно  доступной является внутренняя память, доступ к которой осуществляется по адресу, заданному программой. Для внутренней памяти характерен одномерный (линейный) адрес, который представляет собой одно двоичное число определенной разрядности. Внутренняя память подразделяется на оперативную, информация в которой может изменятся процессором в любой момент времени, и постоянную, информацию которой процессор может только считывать. Обращение к ячейкам оперативной памяти может происходить в любом порядке, причем как по чтению, так и по записи, и оперативную память называют памятью с произвольным доступом – Random Access Memory (RAM) – в отличие от постоянной памяти (Read Only Memory,ROM). Внешняя память адресуется более сложным образом – каждая ее ячейка имеет свой адрес внутри некоторого блока, который, в свою очередь, имеет многомерный адрес. Во время физических операций обмена данными блок может быть считан или записан только целиком.

4. Маркировка. Основные проектировщики и производители.

Процессоры фирм AMD, IBM, Cyrix и Texas Instruments.

Фирма AMD традиционно выпускает процессоры, совместимые с передовыми моделями от Intel. Эти процессоры обычно появляются несколько позже, но вбирают в себя достижения, реализованные Intel в более поздних моделях. Процессоры  класса 486 фирмы AMD совместимы с моделями Intel.Наибольший интерес представляют процессоры семейства Enhanced Am486® и Am5X86^тм, представляющие вершину достижений, реализованных в рамках шины 486 процессора (Pentium OverDrive, конечно, их несколько превосходит, но его цена менее привлекательна). Их отличие экономичность потребления – питание пониженным напряжением, наличие развитых средств SMM и управления потреблением, более широкое применение политики обратной записи первичного кэша.

Процессоры используют умножение  частоты на коэффициент 2,3 и даже 4, который может снижаться заземлением вывода CLKMUL.

Процессоры имеют возможность  снижения энергопотребления в нерабочем режиме (аналогичные средства появились в процессорах Pentium начиная только со 2-го поколения). По сигналу STOPCLK# процессор выгружает буферы записи и входит в режим Stop Grant, в котором прекращается тактирование большинства узлов процессора, что вызывает снижение потребления. В этом состоянии он прекращает исполнение инструкций и не обслуживает прерывания, но продолжает слежение за шиной данных, отслеживание кэш-попадания. Из этого состояния процессор выходит по снятию сигнала STOPCLK#, совместно с использованием режима SMM, реализует механизм расширенного управления питания APM(Advanced Power Management).

В состояние пониженного  потребления Auto HALT PowerDowen процессор переходит при исполнении инструкции HALT. В этом состояние процессор реагирует на все прерывания и также продолжает слежение за шиной.

Из состояния Stop Grant остановкой внешней синхронизации процессор можно перевести в режим Stop Clok, в котором он   потребляет минимальную мощность. В этом режиме он не выполняет никаких функций, но при возобновление синхронизации вернется в состояние Stop Grant, из которого можно выйти в нормальный режим работы.

Расширенные средства SMM, реализованные в процессоре, поддерживают рестарт инструкций ввода/вывода и изменение базового адреса SMRAM.

Процессоры Enhanced Am486 имеют обозначения вида

A80486  DX4 – 120 ля названия (слева направо) расшифровываются следующим образом:

• Типа корпуса: A=PGA-186, S=SQFP-208.
• Типа устройства: 80486 Am486.
• Версия: DX4 = с устроением частоты и FPU, DX2 = с удвоением частоты и FPU.
• Частота (внутренняя), МГц: 120, 100, 80, 75 или 66.
• Семейство: S = ENHANCED (с расширенными возможностями).
• Напряжение питания: V = питание 3,3 В, входы допускают уровень сигнала 5 В.
• Размер кэша: 8 = 8 Кбайт.
• Тип кэша: В = Write Back.

Эти процессоры могут устанавливать  практически в любые системные  платы с сокетами 1, 2 или 3, имеющими регулятор напряжения питания процессора, обеспечивающий номинальное напряжение 3,3 В. Платы, не поддерживающие расширенный режим шины, будут использовать процессоры только в режиме сквозной записи кэша. Более современные платы реализуют все преимущества данных процессоров.

Процессоры Am5x86-P75, они же  AMD-X5-133 – самые высокопроизводительные процессоры класса 486 – имеют иную систему обозначения. Здесь надпись вида AMD-X5 – 133 A D W расшифровывается следующим образом:

• AMD-X5 – обозначение процессора с учетверением частоты.
• Частота (внутренняя) - 133 МГц.
• Тип корпуса: A=PGA-168, S=SQFP-208.
• Напряжение питания: D = 3,45 B, F = 3,3 B.
• Допустимая температура корпуса: W=55 ^oC, Z=85 ^oC.

Хотя эти процессоры по интерфейсу идентичны процессорам  Enhanced Am486, их удается использовать далеко не на всех системных платежах 486. Иногда причина кроется в версии BIOS, замена которой приводит к желаемому результату. Иногда приходится снижать коэффициент умножения (если на плате есть джампер, позволяющий подать низкий уровень на вывод CLIKMUL). Правда, при этом процессор становится аналогом DX-100 или DX4-120 в зависимости от выбранной входной частоты.

Кроме процессоров Intel и AMD, с шиной 486процессора имеются продукты и других фирм. К ним относятся следующие:

Процессоры фирмы  Cyrix:

• Cx486DX имеет по сравнению с другими более эффективный FPU.Процессоры Cx486DX2-66 и Cx486DX4-100 имеют кэш с обратной записью (WB), по параметрам близки к соответствующим моделям AMD.
• CYRIX 5x86-100 и 5x86-120 по внутренней архитектуре приближаются к пятому поколению (имеют, например, динамическое предсказание ветвлений), но внешнюю шину 486 процессора с расширенным режимом (кэш работает с обратной записью). Их производительность существенно выше 486-х процессоров Intel и AMD с такими же тактовыми частотами. Проблемы с установкой этого процессора обычно связана с отсутствием его поддержкой конкретной версией BIOS. Кроме того, с этим процессором могут «зависать» некоторые программы, в частности написанные с помощью системы Clipper. Фирма Cyrix объясняет это явление тем, что задержки, реализованные на программных циклах, в этом процессоре  будут иметь существенно меньше значение, чем в процессорах четвертого поколения (обратная сторона предсказаний ветвлений). Для «лечения» этого «недуга» предлагаются специальные программы-замедлители, очевидно, отключающие архитектурные «излишества», а, к примеру, для использования пакета 3D-Studio с данным процессорам предлагаются Patch-файлы («заплатки»).

 

 

Процессоры фирмы  IBM.

• 486BL2, 486Bl3 (Blue  Lighting - молния) – вариант 486SX с 2-3-кратным умножением частоты без Burst Mode, питание 3,3 В и пониженное потребление. За звучным названием не стоят какие-либо серьезные преимущества.

 

Несмотря на обозначение, процессоры 486SLC и 486DLC предназначены для замены 386SX и 386DX соответственно – их корпус и интерфейс к стандартной шине 486 процессоров отношения не имеют.

 

Процессоры фирмы  Texas Instruments.

• TIDX2-80 и TIDX4-100 близки к аналогичным 486-м процессорам AMD.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Центральный процессор (ЦП) – функционально-законченное программно  - управляемое устройство обработки информации, выполненное на одной или нескольких СБИС. . Процессор в определённой последовательности  выбирает из памяти инструкции и исполняет их

. В многопроцессорной  системе функции центрального процессора распределяются между несколькими обычно идентичными процессорами  для повышения общей производительности системы, а один из них назначается главным.Характеристика процессоров, используемых в современных ПК типа IBM PC,  процессоры для этих ПК выпускают многие фирмы, но законодателем моды здесь является фирма Intel. Ее последней разработкой является процессор Intel Core, выпуск которого начат в начале 2006 г.

Фирма Intel поставляет упрощенные варианты процессоров Pentium 4 под названием Celeron, который в два раза дешевле базового варианта процессора. Но следует отметить, что последние модели процессоров Celeron ни в чем не уступают «старшему брату» и даже в некоторых случаях превосходят его.

Процессоры имеют возможность  снижения энергопотребления в нерабочем режиме (аналогичные средства появились в процессорах Pentium начиная только со 2-го поколения).