ترکیب واحد پردازش مرکزی از ویژگی های مقصد. خلاصه: پردازنده ها. وقت ملاقات. ویژگی های اصلی

مهمترین م componentلفه هر رایانه ، رایانه آن است پردازنده (ریز پردازنده) - دستگاه پردازش اطلاعات با نرم افزار کنترل شده که به صورت یک یا چند مدار مجتمع بزرگ یا بسیار بزرگ ساخته شده است.

پردازنده شامل اجزای زیر است:

§ دستگاه کنترل - تولید و ارسال سیگنال های کنترل خاصی (پالس های کنترل) به تمام عناصر PC در زمان مناسب ، به دلیل ویژگی های عملیات در حال انجام و نتایج عملیات قبلی ؛

§ واحد منطق حسابي (ALU) - طراحی شده برای انجام تمام عملیات حسابی و منطقی بر روی اطلاعات عددی و نمادین ؛

§ همکاری پردازنده - یک بلوک اضافی مورد نیاز برای محاسبات پیچیده ریاضی و هنگام کار با برنامه های گرافیکی و چندرسانه ای ؛

§ ثبت های عمومی - سلول های حافظه با سرعت بالا ، که عمدتا به عنوان شمارنده ها و نشانگرهای مختلف در فضای آدرس PC استفاده می شوند ، دسترسی به آنها می تواند سرعت برنامه اجرا شده را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

§ حافظه نهان - بلوکی از حافظه پرسرعت برای ذخیره سازی کوتاه مدت ، ضبط و صدور اطلاعات پردازش شده در یک زمان معین یا استفاده در محاسبات. این عملکرد پردازنده را بهبود می بخشد.

§ گذرگاه داده - سیستم رابطی که تبادل داده را با سایر دستگاه های رایانه ای اجرا می کند ؛

§ ژنراتور ساعت (تکانه ها)

§ کنترل کننده وقفه;

مشخصات اصلی پردازنده عبارتند از:

فرکانس ساعت - تعداد عملیات اولیه (چرخه) که پردازنده در یک ثانیه انجام می دهد. سرعت ساعت با مگاهرتز (مگاهرتز) یا گیگا هرتز (گیگاهرتز) اندازه گیری می شود. هرچه سرعت کلاک بیشتر باشد ، پردازنده سریعتر کار می کند. این عبارت برای همان نسل پردازنده صادق است ، زیرا مدل های مختلف پردازنده برای انجام اقدامات خاص به تعداد چرخه های ساعت متفاوتی نیاز دارند.

عمق بیت - تعداد ارقام دودویی (بیت) اطلاعاتی که در یک چرخه ساعت پردازش شده (یا منتقل می شود). عرض بیت همچنین تعداد بیت های باینری را تعیین می کند که می تواند در پردازنده برای آدرس دهی RAM استفاده شود.

پردازنده ها همچنین توسط: نوع "هسته" پردازنده (فناوری تولید با توجه به ضخامت حداقل عناصر ریز پردازنده تعیین می شود) ؛ فرکانس اتوبوس ، جایی که آنها کار میکنند؛ اندازه حافظه نهان; متعلق به یک خانواده خاص (و همچنین تولید و اصلاح) ؛ "فاکتور شکل" (استاندارد دستگاه و ظاهر) و ویژگی های اضافی (به عنوان مثال ، وجود سیستم خاصی از "دستورات چندرسانه ای" که برای بهینه سازی کار با گرافیک ، ویدئو و صدا طراحی شده است).

امروزه تقریباً همه رایانه های سازگار با رایانه شخصی IBM دارای پردازنده از دو تولید کننده اصلی (دو خانواده) هستند - اینتل و AMD.

در طول تاریخ توسعه کامپیوتر IBM ، در خانواده کوچک پردازنده های اینتل هشت نسل اصلی تغییر کرده اند (از i8088 به پنتیوم چهارم). علاوه بر این ، اینتل نسل های جانبی پردازنده های پنتیوم (پنتیوم پرو ، پنتیوم MMX ، اینتل سلرون و غیره) را تولید و در حال تولید است. نسل های ریزپردازنده های اینتل از نظر سرعت ، معماری ، فرم شکل و غیره متفاوت هستند. علاوه بر این ، اصلاحات مختلفی در هر نسل تولید می شود.

رقیب ریزپردازنده های اینتل امروز خانواده ریزپردازنده های AMD است: Athlon ، Sempron ، Opteron (شانگهای) ، Phenom.

ریز پردازنده های Intel و AMD سازگار نیستند (اگرچه هر دو با IBM PC سازگار هستند و از یک نرم افزار پشتیبانی می کنند) و به مادربردهای مناسب و گاهی حافظه نیاز دارند.

برای رایانه های شخصی مانند Macintosh (اپل) ، خانواده پردازنده های خودشان مک.

مقدمه.

پردازنده واحد اصلی "مغز" است که وظیفه آن اجرای کد برنامه در حافظه است. در حال حاضر ، کلمه "پردازنده" به معنای ریز پردازنده است - میکرو مدار که علاوه بر پردازنده خود ، می تواند شامل گره های دیگری باشد ، به عنوان مثال حافظه نهان. پردازنده با توالی خاصی دستورالعمل ها را از حافظه انتخاب کرده و آنها را اجرا می کند. دستورالعمل های پردازنده برای انتقال و پردازش تجزیه و تحلیل داده های واقع در فضاهای حافظه و پورت های ورودی / خروجی و همچنین سازماندهی شاخه ها و انتقال به پردازنده های محاسباتی در نظر گرفته شده است. رایانه باید یک پردازنده مرکزی (CPU - CentralProcessingUnit) داشته باشد که برنامه اصلی را اجرا کند. در یک سیستم چند پردازنده ، عملکردهای واحد پردازش مرکزی برای بهبود عملکرد کلی سیستم بین چندین پردازنده معمولاً توزیع می شود و یکی از آنها به عنوان اصلی تعیین می شود. برای کمک به پردازنده مرکزی ، رایانه اغلب وارد می شود پردازنده های بزرگ بر عملکرد موثر برای عملکردهای خاص متمرکز شده است. بطور گسترده همکاری پردازنده های ریاضی که داده های نقطه شناور عددی را به طور کارآمد پردازش می کند ؛ پردازنده های گرافیکی انجام ساخت های هندسی و پردازش تصاویر گرافیکی: پردازنده های I / O ، تخلیه پردازنده مرکزی از پیچیده ، اما عملیات متعدد تعامل با دستگاه های جانبی. سایر پردازنده های دیگر نیز امکان پذیر است ، اما همه آنها مستقل نیستند - اجرای پردازنده اصلی محاسبات توسط پردازنده مرکزی انجام می شود ، که مطابق با برنامه ، "وظایف" را به پردازنده های بزرگ برای اجرای "احزاب" خود اختصاص می دهد.

1. پردازنده ها وقت ملاقات. ویژگی های اصلی.

پردازنده.

واحد پردازش مرکزی (CPU) - یک دستگاه کنترل شده نرم افزاری کاملاً کاربردی برای پردازش اطلاعات ، ساخته شده روی یک یا چند VLSI. در رایانه های شخصی مدرن شرکت های مختلف ، پردازنده های دو معماری اصلی استفاده می شود:

· سیستم کاملی از دستورات با طول متغیر - ComplexInstructionSetComputer (CISC) ؛

· مجموعه دستورالعمل های کاهش یافته با طول ثابت - ReducedInstructionSetComputer (RISC).

طیف وسیعی از پردازنده های اینتل نصب شده در رایانه های شخصی IBM ، معماری CISC هستند ، در حالی که پردازنده های موتورولا که توسط اپل برای رایانه های شخصی خود استفاده می شود ، معماری RISC هستند. هر دو معماری مزایا و معایب خاص خود را دارند. بنابراین CISC - پردازنده ها مجموعه گسترده ای از دستورالعمل ها (حداکثر 400) را دارند که برنامه نویسان می توانند از این دستورها مناسب ترین دستور را برای او انتخاب کنند. عیب این معماری این است که مجموعه بزرگی از دستورالعمل ها دستگاه کنترل داخلی پردازنده را پیچیده تر می کنند ، زمان اجرای فرمان سیستم عامل را افزایش می دهند. طول و زمان اجرای دستورات متفاوت است.

RISC - معماری مجموعه محدودی از دستورالعمل ها را دارد و هر دستورالعمل در یک چرخه پردازنده اجرا می شود. تعداد کمی از دستورات دستگاه کنترل پردازنده را ساده می کند. از معایب معماری RISC می توان به این واقعیت اشاره کرد که اگر دستور مورد نیاز در مجموعه نباشد ، برنامه نویس مجبور است با استفاده از چندین دستور از مجموعه موجود ، آن را اجرا کند و اندازه کد برنامه را افزایش دهد.

نمودار ساده پردازنده ، که منعکس کننده ویژگی های اصلی معماری لایه میکرو است ، در شکل 1 نشان داده شده است. پیچیده ترین واحد عملکردی پردازنده ، واحد اجرای فرمان است. آن شامل

تیم ها

لاستیک لاستیک لاستیک

آدرسهای داده را کنترل کنید

· بافر فرمان که یک یا چند دستور برنامه پی در پی را ذخیره می کند. هنگام اجرای دستور بعدی ، دستورات بعدی را از حافظه می خواند و از زمان بازیابی آن از حافظه می کاهد.

· رمزگشای فرمان رمز عملیات دستور بعدی را رمزگشایی می کند و آن را به آدرس ابتدای میکرو برنامه ، که اجرای دستور را اجرا می کند ، تبدیل می کند ؛

· کنترل انتخاب دستورالعمل بعدی یک پردازنده کوچک است که بر اساس اصل von Neumann کار می کند ، دارای شمارنده میکروساختار مخصوص به خود است که به طور خودکار دستورالعمل میکرو بعدی را از ROM میکرو ساخت انتخاب می کند.

· ذخیره سازی مداوم (ROM) ریزآموز یک دستگاه حافظه است که اطلاعات در آن یک بار نوشته می شود و سپس فقط قابل خواندن است. ویژگی بارز ROM این است که اطلاعات ثبت شده در آن تا زمانی که لازم باشد ذخیره می شود و نیازی به ولتاژ تغذیه ثابت ندارد.

آدرس دریافت شده از رمزگشای دستور در پیشخوان میکرو نمونه گیر نوشته می شود و روند پردازش توالی میکرو دستور آغاز می شود. هر بیت از ریزآموزها با یک ورودی کنترل از هر دستگاه عملکردی مرتبط است. بنابراین ، به عنوان مثال ، ورودی های ورودی رجیستر ذخیره سازی "تنظیم مجدد" ، "نوشتن" ، "خواندن" به بیت های مربوط به ریزساختار متصل می شوند. تعداد کل بیت های ریزآموز می تواند از چند صد تا چند هزار باشد و برابر است با تعداد کل ورودی های کنترل تمام دستگاه های عملکردی پردازنده. برخی از بیت های ریزآموز برای نمونه برداری از ریزآموز بعدی به واحد کنترل داده می شوند و برای سازماندهی انتقال های مشروط و حلقه ها استفاده می شوند ، زیرا الگوریتم های پردازش دستور می توانند کاملاً پیچیده باشند.

انتخاب میکروسکوپ بعدی در یک بازه زمانی مشخص انجام می شود که به نوبه خود به زمان اجرای ریزساختار قبلی بستگی دارد. به فرکانس نمونه برداری از میکروآموزش ها گفته می شود فرکانس ساعت پردازنده سرعت کلاک از ویژگی های مهم پردازنده است ، زیرا سرعت اجرای دستورالعمل ها و در نهایت سرعت پردازنده را تعیین می کند.

واحد منطق حسابی (ALU) برای انجام عملیات حسابی و منطقی تحول اطلاعات طراحی شده است. از نظر عملکردی ، ALU از چندین ثبت کننده ویژه ، خلاصه کامل اندازه و برنامه های کنترل محلی تشکیل شده است.

رجیسترهای عمومی (RON) برای ذخیره موقتی دستورات دستور در حال اجرا و نتایج محاسبات و همچنین ذخیره آدرس سلول های حافظه یا پورت های ورودی / خروجی برای دسترسی به دستورات به حافظه و دستگاه های خارجی استفاده می شود. لازم به ذکر است که اگر عملوندهای دستورالعمل در RON ذخیره شوند ، زمان اجرای دستورالعمل به طور قابل توجهی کاهش می یابد. یکی از دلایلی که برنامه نویسان گاهی اوقات به برنامه نویسی از زبان دستورالعمل های ماشین روی می آورند ، استفاده کامل از RON برای بدست آوردن حداکثر کارایی هنگام اجرای برنامه های حساس به زمان است.

بیایید مختصراً مشخصات پردازنده های مورد استفاده در رایانه های شخصی مدرن مانند IBMPC را در نظر بگیریم. پردازنده های این رایانه های شخصی توسط بسیاری از شرکت ها تولید می شوند ، اما روند ساز اینجاست اینتل... آخرین توسعه آن پردازنده IntelCore است که در اوایل سال 2006 راه اندازی شد. ویژگی های اصلی معماری IntelCore شامل موارد زیر است:

حافظه داخلی ویژه 2 مگابایتی دارد.

گذرگاه داوری اضافه شده ، که باعث کاهش بار در گذرگاه سیستم می شود.

معماری داخلی پردازنده مبتنی بر دو هسته است - خطوط لوله دستورالعمل موازی (معماری فوق مقیاس) ، که چندین دستورالعمل را همزمان در 12 مرحله پردازش مختلف (خواندن ، رمزگشایی ، بارگذاری عملوندها ، اجرا و ...) اجرا می کند. خطوط لوله با دو ALU خاتمه می یابند: یک ALU که با دو بار فرکانس پردازنده برای دستورالعمل های حسابی و منطقی کوتاه کار می کند و یک ALU برای دستورالعمل های کند.

مدیریت انرژی هسته ای معرفی شده است که شامل یک واحد کنترل دما است که می تواند به طور جداگانه نیرو را برای هر هسته مدیریت کند.

AMD ( پیشرفته کوچک دستگاهها ) پردازنده های سازگار با دستورالعمل Intel Pentium 4 را تولید می کند - آتلون (K7) این پردازنده مبتنی بر معماری فوق مقیاس با سه خط لوله دستورالعمل است که به طور موازی کار می کنند و قادر به پردازش حداکثر 9 دستورالعمل در هر چرخه پردازنده هستند. آزمایش پردازنده K7 و مقایسه آن با Pentium4 نشان می دهد که K7 از آن کم ندارد و حتی در برخی موارد از آن پیشی می گیرد. هزینه پردازنده Athlon 20 - 30٪ ارزان تر از پردازنده اینتل. پردازنده K7 برای کارکرد خود به گذرگاه مخصوص به خود نیاز دارد که با گذرگاه پردازنده Pentium4 سازگار نیست. بنابراین ، جایگزینی یک نوع پردازنده با نوع دیگر نیاز به جایگزینی مادربرد است که چیپست دستگاه های اصلی عملکردی رایانه در آن قرار دارد.

2. تولید پردازنده .

رایانه های شخصی سازگار با IBM از پردازنده (CPU - CentralProcessorUnit) سازگار با خانواده 80x86 اینتل استفاده می کنند. IBMPC اصلی از پردازنده 8088 با پسوندهای 16 بیتی (386،486 ، پنتیوم ، پنتیوم پرو) و 64 بیتی MMX استفاده می کند که شامل مجموعه ای از مجموعه دستورالعمل ها و معماری مدل های پایین دست است و از سازگاری با نرم افزارهای نوشته شده قبلی اطمینان حاصل می کند. علیرغم این واقعیت که از سال 1995-96 ، پنتیوم به پردازنده ای "معمولی" تبدیل شده و همه انواع پسوند را در آن رشد می دهد ، حداقل به دو دلیل 8088 شایسته توجه ویژه است. اولاً ، با او بود كه ساخت انبوه PC ، از جمله در كشور ما آغاز شد (اگرچه "رونق" جهانی در پردازنده های 80286 سقوط كرد). ثانیاً ، با آگاهی از خصوصیات مشخصه آن ، درک تعدادی از ویژگی های پردازنده ها از جمله نسل پنجم و ششم حاصل می شود.

پردازنده های 8088 تا پنتیوم ، که در رایانه های شخصی استفاده می شود ، ریز پردازنده های تک تراشه هستند - پردازنده خود بر روی یک کریستال در یک بسته (میکرو مدار) قرار دارد. به طور دقیق ، پردازنده Pentium2 یک تراشه نیست - در اینجا پردازنده می میرد و چندین کریستال حافظه نهان ثانویه روی یک کارتریج مشترک مونتاژ می شوند ، اگرچه این مورد برای مصرف کنندگان چندان مهم نیست - همه عملکردها توسط یک محصول انجام می شود. بسته به پیچیدگی پردازنده (تعداد پین ها) ، اتلاف انرژی و هدف آن ، انواع مختلفی از بسته ها استفاده می شود:

DIP - بسته DualIn-line ، بسته بندی سرامیکی با پین های درون خطی دوتایی ؛

PGA - PinGridArray ، بسته سرامیکی با ماتریس پین ها ؛

PQFP - PlasticQuadFlatPack ، کیف پلاستیکی با سرب در طرفین مربع ؛

SPGA - StaggeredPGA ، بسته بندی مبهم ؛

SQFP - SmallQuadFlatPack ، جعبه مینیاتوری با لبه های سمت مربع

PPGA - PlasticPinGridArray ، بسته SPGA پلاستیکی مقاوم در برابر حرارت ؛

TCP - TapeCarrierPackage ، یک بسته مینیاتوری با نوارهای نواری واقع در اطراف محیط ؛

S.E.C.C. - SingleEdgeConnectorCartridge ، یک کارتریج پردازنده Pentium 2 ، یک صفحه مدار لبه شکاف که پردازنده ، حافظه پنهان ، هیت سینک خنک کننده و فن را در خود جای داده است.

پردازنده های موجود در بسته های DIP فضای زیادی را اشغال کردند و بسته های جمع و جور PGA ، PPGA و SPGA جایگزین آنها شدند که معمولاً در یک سوکت ZIF (ZeroInsertionForce) - یک بلوک (سوکت) با نیروی وارد کردن صفر نصب می شوند. موارد PQFP ، SQFP برای نصب در لنت های مخصوص یا لحیم کاری به صفحه طراحی شده اند. کوچکترین کیس های چند پین TCP برای اتصال به مادربرد سیستم های قابل حمل طراحی شده اند.

3. حافظه پردازنده.

حافظه پردازنده برای ذخیره سازی کوتاه مدت و بلند مدت اطلاعات - کدهای دستوری و داده ها - طراحی شده است. اطلاعات در حافظه در کدهای باینری ذخیره می شود ، هر بیت - یک سلول ابتدایی - می تواند مقدار "0" یا "1" را بدست آورد. هر سلول حافظه آدرس خاص خود را دارد که به طور منحصر به فرد آن را در یک سیستم مختصات خاص مشخص می کند. کوچکترین واحد آدرس پذیر ذخیره سازی اطلاعات در حافظه معمولاً یک بایت است که معمولاً 8 بیت است.

پردازنده ها و رایانه هایی با عرض پردازش کلمه وجود دارند که مضربی از 8 نیست (مثلاً 5 ، 7 ، 9 ...) و بایت آنها هشت بیتی نیست ، اما در دنیای رایانه های شخصی ، برخورد با آنها بعید است. همچنین ، در برخی از سیستم ها (معمولاً ارتباطی) ، به مجموعه هشت بیت داده مجاور ، هشت ردیف گفته می شود. نام "اکتت" معمولاً به این معنی است که این 8 بیت آدرس صریح ندارند ، اما تنها با موقعیت آنها در یک رشته بیت مشخص می شود.

با زمان ظهور رایانه های بزرگ (در اندازه) ، تقسیم حافظه به داخلی و خارجی توسعه یافته است. حافظه داخلی به معنای حافظه ای است که در داخل "کابینت" پردازنده (یا محکم در مجاورت آن) قرار دارد. این شامل هر دو حافظه الکترونیکی و مغناطیسی (روی هسته های مغناطیسی) است. حافظه خارجی دستگاههای جداگانه ای را با رسانه متحرک - درایوهای دیسک مغناطیسی (ابتدا درامز) و نوار تهیه می کند. با گذشت زمان ، امکان حل و فصل همه دستگاه های رایانه ای در یک مورد کوچک وجود داشت و طبقه بندی حافظه قبلی در رابطه با کامپیوتر می تواند به صورت زیر تنظیم شود:

· حافظه داخلی - حافظه الکترونیکی (نیمه هادی) نصب شده روی برد سیستم یا کارتهای توسعه.

· حافظه خارجی - حافظه اجرا شده در قالب دستگاههایی با اصول مختلف ذخیره اطلاعات و معمولاً با رسانه متحرک. در حال حاضر ، این شامل حافظه مغناطیسی (دیسک و نوار) \u200b\u200b، حافظه نوری و مغناطیسی نوری است. دستگاه های حافظه خارجی می توانند در هر دو قرار بگیرند واحد سیستم کامپیوتر ، و در موارد جداگانه ، گاهی اوقات به اندازه یک کابینت کوچک می رسد.

برای پردازنده ، حافظه داخلی مستقیماً قابل دسترسی است که دسترسی به آن در آدرس مشخص شده توسط برنامه انجام می شود. حافظه داخلی با یک آدرس تک بعدی (خطی) مشخص می شود ، که یک عدد باینری از یک طول مشخص است. حافظه داخلی به حافظه عملیاتی تقسیم می شود ، اطلاعاتی که در هر زمان توسط پردازنده قابل تغییر است و ثابت است ، که اطلاعات پردازنده فقط می تواند آنها را بخواند. به سلول های حافظه با هر ترتیب و از طریق خواندن و نوشتن می توان دسترسی داشت و RAM را حافظه دسترسی تصادفی - RandomAccessMemory (RAM) - برخلاف حافظه فقط خواندنی (ReadOnlyMemory ، ROM) می نامند. حافظه خارجی به روشی پیچیده تر خطاب می شود - هر یک از سلولهای آن آدرس خاص خود را در داخل یک بلوک دارد ، که به نوبه خود دارای یک آدرس چند بعدی است. در طی عملیات تبادل داده های فیزیکی ، بلوک فقط به طور کامل قابل خواندن یا نوشتن است.

4. علامت گذاری. طراحان و تولیدکنندگان بزرگ.

پردازنده ها شرکت ها AMD ، IBM ، Cyrix و Texas Instruments.

AMD به طور سنتی پردازنده هایی را تولید می کند که با مدل های برجسته اینتل سازگار هستند. این پردازنده ها معمولاً کمی دیرتر ظاهر می شوند ، اما پیشرفت هایی را که اینتل در مدل های بعدی اعمال کرده است ، در بر می گیرد. پردازنده های کلاس AMD 486 با مدل های اینتل سازگار هستند. بیشترین توجه را به پردازنده های EnhancedAm486® و Am5X86 tm دارند ، که نشان دهنده اوج دستاوردهای اجرا شده در گذرگاه پردازنده 486 است (البته Pentium OverDrive کمی از آنها بهتر است ، اما قیمت آن از جذابیت کمتری برخوردار است). تفاوت آنها در اقتصاد مصرف است - منبع تغذیه با ولتاژ کاهش یافته ، وجود SMM پیشرفته و مدیریت مصرف ، کاربرد وسیع تری از سیاست نوشتن اولیه حافظه پنهان.

پردازنده ها از ضرب فرکانس در ضریب 3/2 یا حتی 4 استفاده می کنند که می توان با اتصال پایه CLKMUL این مقدار را کاهش داد.

پردازنده ها توانایی کاهش مصرف برق را در حالت آماده به کار دارند (ابزارهای مشابه فقط از نسل 2 در پردازنده های پنتیوم ظاهر می شوند). در سیگنال STOPCLK # ، پردازنده بافرهای نوشتاری را بارگیری می کند و وارد حالت StopGrant می شود ، در این حالت زمان بندی بیشتر گره های پردازنده متوقف می شود ، که باعث کاهش مصرف می شود. در این حالت ، اجرای دستورالعمل ها متوقف می شود و وقفه های سرویس را ارائه نمی دهد ، اما همچنان به کنترل گذرگاه داده ، نظارت بر بازدیدهای حافظه نهان ادامه می دهد. پردازنده با حذف سیگنال STOPCLK # از این حالت خارج می شود ، همراه با استفاده از حالت SMM ، مکانیزم پیشرفته مدیریت انرژی APM (AdvancedPowerManagement) را پیاده سازی می کند.

پردازنده هنگام اجرای دستورالعمل HALT وارد حالت کم مصرف AutoHALTPowerDowen می شود. در این حالت ، پردازنده به تمام وقفه ها پاسخ می دهد و همچنین به نظارت بر گذرگاه ادامه می دهد.

از حالت StopGrant ، با توقف همگام سازی خارجی می توان پردازنده را به حالت StopClok منتقل کرد ، در این حالت حداقل انرژی را مصرف می کند. در این حالت ، هیچ عملکردی انجام نمی دهد ، اما با شروع مجدد همگام سازی ، به حالت StopGrant باز می گردد ، از آنجا می توانید به حالت عادی خارج شوید.

ابزارهای پیشرفته SMM که در پردازنده پیاده سازی شده اند از راه اندازی مجدد دستورالعمل های ورودی / خروجی و تغییر آدرس پایه SMRAM پشتیبانی می کنند.

پردازنده های EnhancedAm486 به عنوان تعیین شده اند

A80486 DX4 - 120 برای نام ها (از چپ به راست) به شرح زیر رمزگشایی می شوند:

نوع مورد: A \u003d PGA-186 ، S \u003d SQFP-208.

نوع دستگاه: 80486 Am486.

نسخه: DX4 \u003d با آرایش فرکانس و FPU ، DX2 \u003d با دو برابر شدن فرکانس و FPU.

فرکانس (داخلی) ، مگاهرتز: 120 ، 100 ، 80 ، 75 یا 66.

خانواده: S \u003d پیشرفته (با قابلیت های پیشرفته).

ولتاژ تغذیه: منبع تغذیه V \u003d 3.3V ، ورودی ها سطح سیگنال 5 ولت را می پذیرند.

اندازه حافظه نهان: 8 \u003d 8KB.

نوع حافظه پنهان: B \u003d نوشتن مجدد.

این پردازنده ها را می توان تقریباً در هر مادربردی با سوکت 1 ، 2 یا 3 نصب کرد که دارای تنظیم کننده ولتاژ پردازنده است که ولتاژ اسمی 3.3 ولت را تأمین می کند. بردهایی که از حالت اتوبوس طولانی پشتیبانی نمی کنند ، از پردازنده ها فقط در حافظه پنهان نوشتاری استفاده می کنند. مادربردهای مدرن تر از این پردازنده ها نهایت استفاده را می برند.

پردازنده های Am5x86-P75 ، با نام مستعار AMD-X5-133 - بالاترین عملکرد پردازنده های کلاس 486 - دارای سیستم تعیین متفاوتی هستند. در اینجا کتیبه ای از فرم AMD-X5 - 133 ADW مخفف موارد زیر است:

AMD-X5 مشخصاتی برای پردازنده چهارگانه است.

فرکانس (داخلی) - 133 مگاهرتز.

نوع بسته بندی: A \u003d PGA-168، S \u003d SQFP-208.

ولتاژ تغذیه: D \u003d 3.45 ولت ، F \u003d 3.3 ولت

دمای مورد مجاز: W \u003d 55 درجه سانتیگراد ، Z \u003d 85 درجه سانتیگراد

اگرچه این پردازنده ها از نظر رابط کاربری یکسان با پردازنده های EnhancedAm486 هستند ، اما نمی توان از آنها در همه صفحه های سیستم 486 استفاده کرد ، گاهی اوقات دلیل آن در نسخه BIOS است که جایگزینی آن منجر به نتیجه مطلوب می شود. بعضی اوقات لازم است که ضریب ضرب را کاهش دهید (اگر تخته دارای بلوز است که به شما امکان می دهد سطح پایین را به پایه CLIKMUL اعمال کنید). با این حال ، در این حالت پردازنده بسته به فرکانس ورودی انتخاب شده ، به آنالوگ DX-100 یا DX4-120 تبدیل می شود.

به غیر از پردازنده های اینتل و AMD ، محصولات دیگری از شرکت های دیگر با پردازنده 486 وجود دارد. این موارد شامل موارد زیر است:

پردازنده های شرکت سایریکس :

پردازنده های Cx486DX2-66 و Cx486DX4-100 Cx486DX دارای FPU کارآمدتری نسبت به سایرین هستند ، از نظر حافظه پنهان بازگشتی (WB) دارند که از لحاظ پارامتر به مدل های AMD مربوطه نزدیک هستند.

CYRIX 5x86-100 و 5x86-120 در معماری داخلی خود نزدیک به نسل پنجم هستند (برای مثال ، پیش بینی شاخه پویا دارند) ، اما گذرگاه خارجی 486 پردازنده با حالت طولانی است (حافظه پنهان با نوشتن مجدد کار می کند). عملکرد آنها به طور قابل توجهی بالاتر از 486 پردازنده اینتل و AMD با سرعت یکسان است. مشکلات نصب این پردازنده معمولاً مربوط به عدم پشتیبانی خاص آن است نسخه BIOS... علاوه بر این ، برخی از برنامه ها ، به ویژه برنامه هایی که با استفاده از سیستم Clipper نوشته شده اند ، ممکن است با این پردازنده "آویزان" شوند. Cyrix این پدیده را با این واقعیت توضیح می دهد که تاخیرهای اعمال شده در چرخه های برنامه در این پردازنده اهمیت کمتری نسبت به پردازنده های نسل چهارم (سمت معکوس پیش بینی شاخه) خواهد داشت. برای "بهبود" این "بیماری" ، برنامه های ویژه بازدارنده ارائه می شوند ، به طور واضح "اضافی" معماری را غیرفعال می کنند ، و به عنوان مثال ، برای استفاده از بسته 3D-Studio با این پردازنده ها ، فایل های Patch ("وصله ها") ارائه می شوند.

پردازنده های شرکت IBM .

486BL2 ، 486Bl3 (BlueLighting - رعد و برق) - نوع 486SX با ضرب فرکانس 2-3 برابر بدون BurstMode ، منبع تغذیه 3.3 ولت و کاهش مصرف. هیچ مزیت عمده ای در پس نام پر سر و صدا وجود ندارد.

با وجود تعیین مشخصات ، پردازنده های 486SLC و 486DLC به ترتیب جایگزین 386SX و 386DX شده اند - مورد و رابط آنها مربوط به گذرگاه استاندارد پردازنده های 486 نیست.

پردازنده های شرکت Texas Instruments .

TIDX2-80 و TIDX4-100 نزدیک به پردازنده های مشابه 486 AMD هستند.

نتیجه

واحد پردازش مرکزی (CPU) - یک دستگاه پردازش اطلاعات با کنترل نرم افزار کاملاً کاربردی ، ساخته شده روی یک یا چند VLSI. ... پردازنده در یک توالی خاص دستورالعمل ها را از حافظه انتخاب کرده و آنها را اجرا می کند

در یک سیستم چند پردازنده ، عملکرد پردازنده مرکزی بین چندین پردازنده معمولاً یکسان برای بهبود عملکرد کلی سیستم توزیع می شود و یکی از آنها به عنوان پردازنده اصلی تعیین می شود. مشخصات پردازنده های مورد استفاده در رایانه های شخصی مدرن مانند IBM PC ، پردازنده های این رایانه های شخصی توسط بسیاری از شرکت ها تولید می شوند ، اما روند ساز اینجا Intel است ... آخرین توسعه آن پردازنده IntelCore است که در اوایل سال 2006 راه اندازی شد.

اینتل نسخه ساده پردازنده پنتیوم 4 به نام سلرون را عرضه می کند که نصف قیمت پردازنده پایه است. اما باید توجه داشت که جدیدترین مدلها پردازنده های سلرون آنها به هیچ وجه از "برادر بزرگتر" خود فروتر نیستند و حتی در برخی موارد از او پیشی می گیرند.

پردازنده ها توانایی کاهش مصرف برق در حالت بیکار را دارند (ابزارهای مشابه فقط از نسل 2 در پردازنده های پنتیوم ظاهر می شوند).

لیست ادبیات استفاده شده

1. انفورماتیک Voroisky FS. کتاب راهنمای فرهنگ نامه دائرlopالمعارف: مقدمه ای بر فن آوری های مدرن اطلاعات و مخابرات از نظر واقعیات و حقایق. - م.: FIZMATLIT ، 2006 - 768 ص

2. Gridina E. A. زبان روسی مدرن. شکل گیری کلمات: نظریه ، الگوریتم های تجزیه و تحلیل ، آموزش. کتاب درسی / T. A. Gridina ، N. I. Konovalova. - ویرایش دوم - م.: ناوکا: فلینتا ، 2008. - 160 ص

3. کارگاه آموزشی Magilev PK در مورد انفورماتیک ، -از. دوم ، 2005

4- مک کورمیک D. اسرار کار در ویندوز ، ورد ، ورد اکسل. راهنمای کامل مبتدیان: در از انگلیسی I. تیمونینا - خاركف: "كتاب كتاب باشگاه دسترسی خانواده" ، 2008yu - 240 ص: بیماری.

5. ماکاروا ، انفورماتیک. کارگاهی در زمینه فن آوری کار با رایانه. - ویرایش شده توسط / Makarova، -Izd. سوم ، 2005

6. Sobol BV Informatics: کتاب درسی / BV Sobol و همکاران. سوم ، اضافه کنید. و تجدید نظر شده - روستوف n / a: ققنوس ، 2007. - 446 ص.

7. فرهنگ لغت ریشه ای زبان روسی برای دانش آموزان و دانشجویان. بیش از 1000 کلمه / مقایسه. گروبن - م.: LOKID - مطبوعات ، 2007. - 576 ص

8. Yagudin R. M. زبان روسی. دستور زبان هجی کردن نقطه گذاری. : مرجع. - نسخه 4 ، پاک شده است. - اوفا: باشقورتستان ، 2005.280 ص.

مقدمه ……………………………………………………………….
پردازنده ها وقت ملاقات. ویژگی های اصلی.............................
2. تولید پردازنده.
3. حافظه پردازنده ……………………………. …………………………
4. علامت گذاری. طراحان و تولیدکنندگان اصلی
نتیجه ……………………………………………………………… ...
لیست ادبیات مستعمل. ………………………………..

محتوا

مقدمه.

پردازنده واحد اصلی "مغز" است که وظیفه آن اجرای کد برنامه در حافظه است. در حال حاضر ، کلمه "پردازنده" به معنای ریزپردازنده است - یک میکرو مدار که علاوه بر پردازنده خود ، می تواند گره های دیگری مانند حافظه پنهان را نیز در خود داشته باشد. پردازنده با توالی خاصی دستورالعمل ها را از حافظه انتخاب کرده و آنها را اجرا می کند. دستورالعمل های پردازنده برای ارسال و پردازش تجزیه و تحلیل داده های واقع در فضای حافظه و پورت های ورودی / خروجی و همچنین سازماندهی شاخه ها و انتقال به پردازنده های محاسباتی در نظر گرفته شده است. رایانه باید یک پردازنده مرکزی (CPU - Central Processing Unit) داشته باشد که برنامه اصلی را اجرا کند. در یک سیستم چند پردازنده ، عملکردهای واحد پردازش مرکزی برای بهبود عملکرد کلی سیستم بین چندین پردازنده معمولاً یکسان توزیع می شود و یکی از آنها به عنوان اصلی تعیین می شود. برای کمک به پردازنده مرکزی ، رایانه اغلب وارد می شود پردازنده های بزرگبر عملکرد موثر برای هر عملکرد خاص متمرکز شده است. بطور گسترده همکاری پردازنده های ریاضیکه داده های نقطه شناور عددی را به طور کارآمد پردازش می کند ؛ پردازنده های گرافیکیانجام ساخت های هندسی و پردازش تصاویر گرافیکی: پردازنده های I / O، تخلیه پردازنده مرکزی از پیچیده ، اما عملیات متعدد تعامل با دستگاه های جانبی. پردازنده های دیگر نیز ممکن است ، اما همه آنها مستقل نیستند - اجرای پردازنده اصلی توسط پردازنده مرکزی انجام می شود ، که مطابق با برنامه ، "وظایف" را به پردازنده های بزرگ برای اجرای "احزاب" خود اختصاص می دهد.

1. پردازنده ها وقت ملاقات. ویژگی های اصلی.

پردازنده

مجموعه دستورالعمل های طول متغیر کامل - مجموعه دستورالعمل های پیچیده کامپیوتر (CISC) ؛

کاهش تنظیمات دستورالعمل کامپیوتر (RISC).

طیف وسیعی از پردازنده های اینتل که در رایانه های شخصی IBM نصب شده اند ، معماری CISC هستند و پردازنده های موتورولا که توسط اپل برای رایانه های شخصی خود استفاده می شود ، معماری RISC هستند. هر دو معماری مزایا و معایب خاص خود را دارند. بنابراین CISC - پردازنده ها مجموعه گسترده ای از دستورالعمل ها (حداکثر 400) را دارند که برنامه نویسان می توانند از این دستورها مناسب ترین دستور را برای او انتخاب کنند. عیب این معماری این است که مجموعه بزرگی از دستورالعمل ها دستگاه کنترل داخلی پردازنده را پیچیده می کنند ، باعث افزایش زمان اجرای یک دستورالعمل در سطح میان افزار می شوند. دستورات دارای طول و زمان اجرای مختلف هستند.

ثبت نام عمومی

دستورالعمل های خرد
رسیور

کنترل کننده

لاستیک لاستیک لاستیک

آدرسهای داده را کنترل کنید

عکس. 1

بافر فرمانکه یک یا چند دستور برنامه پی در پی را ذخیره می کند. هنگام اجرای دستور بعدی ، دستورات بعدی را از حافظه می خواند و از زمان بازیابی آن از حافظه می کاهد.

رمزگشای فرمان رمز عملیات دستور بعدی را رمزگشایی می کند و آن را به آدرس ابتدای ریزبرنامه ، که اجرای دستور را اجرا می کند ، تبدیل می کند ؛

کنترل انتخاب دستورالعمل بعدییک پردازنده کوچک است که بر اساس اصل von Neumann کار می کند ، دارای شمارنده میکروساختار مخصوص به خود است که به طور خودکار دستورالعمل میکرو بعدی را از ROM میکرو ساخت انتخاب می کند

ذخیره سازی مداوم (ROM) ریزآموز یک دستگاه حافظه است که اطلاعات در آن یک بار نوشته می شود و سپس فقط قابل خواندن است. ویژگی بارز ROM این است که اطلاعات ثبت شده در آن تا زمانی که لازم باشد ذخیره می شود و نیازی به ولتاژ تغذیه ثابت ندارد.

آدرس دریافت شده از رمزگشای دستور در پیشخوان میکرو نمونه گیر نوشته می شود و روند پردازش توالی میکرو دستور آغاز می شود. هر بیت از ریزآموزها با یک ورودی کنترل از یک دستگاه عملکردی مرتبط است. بنابراین ، به عنوان مثال ، ورودی های ورودی رجیستر ذخیره سازی "Reset" ، "Write" ، "Read" به بیت های مربوط به ریزساختار متصل می شوند. تعداد کل بیت های ریزآموز می تواند از چند صد تا چند هزار باشد و برابر است با تعداد کل ورودی های کنترل تمام دستگاه های عملکردی پردازنده. برخی از بیت های ریزآموز برای نمونه برداری از ریزآموز بعدی به واحد کنترل داده می شوند و برای سازماندهی انتقال مشروط و حلقه ها استفاده می شوند ، زیرا الگوریتم های پردازش دستور می توانند کاملاً پیچیده باشند.

رجیسترهای عمومی (RON) برای ذخیره موقتی عملوندهای دستور در حال اجرا و نتایج محاسبات و همچنین ذخیره آدرس سلولهای حافظه یا پورت های ورودی / خروجی برای دسترسی به دستورات به حافظه و دستگاه های خارجی استفاده می شود. لازم به ذکر است که اگر عملوندهای دستورالعمل در RON ذخیره شوند ، زمان اجرای دستورالعمل به طور قابل توجهی کاهش می یابد. یکی از دلایلی که برنامه نویسان گاهی اوقات به برنامه نویسی از زبان دستورالعمل های ماشین روی می آورند ، استفاده کامل از RON برای بدست آوردن حداکثر کارایی هنگام اجرای برنامه های مهم زمان است.

بیایید مختصراً مشخصات پردازنده های مورد استفاده در رایانه های شخصی مدرن مانند IBM PC را در نظر بگیریم. بسیاری از شرکت ها پردازنده هایی برای این رایانه های شخصی تولید می کنند ، اما اینتل در اینجا روند رایج است. آخرین توسعه آن پردازنده Intel Core است که در اوایل سال 2006 راه اندازی شد. ویژگی های اصلی معماری Intel Core شامل موارد زیر است:

دارای حافظه داخلی ویژه 2 مگابایتی ؛

گذرگاه داوری اضافه شده ، که باعث کاهش بار در گذرگاه سیستم می شود.

معماری داخلی پردازنده مبتنی بر دو هسته است - خطوط لوله دستورالعمل موازی (معماری فوق مقیاس) که همزمان چندین دستورالعمل را در 12 مرحله پردازش مختلف (خواندن ، رمزگشایی ، بارگذاری عملوندها ، اجرا و ...) اجرا می کند. خطوط لوله با دو ALU خاتمه می یابند: یک ALU که با دو بار فرکانس پردازنده برای دستورالعمل های حسابی و منطقی کوتاه کار می کند و یک ALU برای دستورالعمل های کند.

اینتل نسخه ساده پردازنده پنتیوم 4 به نام سلرون را عرضه می کند که نصف قیمت پردازنده پایه است. اما لازم به ذکر است که جدیدترین مدل های پردازنده های سلرون به هیچ وجه از "برادر بزرگ" خود فروتر نیستند و حتی در برخی موارد از آن پیشی می گیرند.

AMD (پیشرفته کوچک دستگاهها) پردازنده های سازگار با مجموعه دستورات Intel Pentium 4 را آزاد می کند - آتلون (K7) این پردازنده مبتنی بر معماری فوق مقیاس با سه خط لوله دستورالعمل است که به طور موازی کار می کنند و قادر به پردازش حداکثر 9 دستورالعمل در هر چرخه پردازنده هستند. آزمایش پردازنده K7 و مقایسه آن با پنتیوم 4 نشان می دهد که K7 از آن کم ندارد و حتی در برخی موارد از آن پیشی می گیرد. هزینه پردازنده Athlon 20-30٪ کمتر از پردازنده Intel است. پردازنده K7 برای کار خود به گذرگاه مخصوص به خود نیاز دارد که با گذرگاه پنتیوم 4 ناسازگار است بنابراین جایگزینی یک نوع پردازنده با نوع دیگر نیاز به جایگزینی مادربردی است که چیپ ست اصلی ترین دستگاه های عملکردی رایانه در آن قرار دارد.

تولید پردازنده.

اطلاعات مربوط به پردازنده رایانه ، ارزش آن ، فناوری ساخت و همچنین خصوصیاتی که هنگام انتخاب و خرید باید در نظر گرفته شود.

پردازنده چیست و چگونه کار می کند

پردازنده (ریز پردازنده ، واحد پردازش مرکزی ، CPU ، لغو نشده - "درصد" ، "سنگ") - یک میکرو مدار پیچیده ، که جز component اصلی هر رایانه است. این دستگاه است که اطلاعات را پردازش می کند ، دستورات کاربر را اجرا می کند و قسمت های دیگر رایانه را کنترل می کند.

سال هاست که تولیدکنندگان اصلی پردازنده ها شرکت های آمریکایی هستند. اینتل و AMD (دستگاه های خرد پیشرفته). البته تولیدکنندگان شایسته دیگری نیز وجود دارند اما از سطح این رهبران فاصله زیادی دارند.

اینتل و AMD به طور مداوم برای تولید در پردازنده های قدرتمند و مقرون به صرفه ، سرمایه های هنگفت و تلاش فراوان برای توسعه ، در رقابت هستند. رقابت آنها عامل مهمی در توسعه سریع این صنعت است.

از خارج مرکزی پردازنده هیچ چیز برجسته ای را نشان نمی دهد - یک تخته کوچک (حدود 7 7 7 سانتی متر) با تعداد زیادی تماس در یک طرف و یک جعبه فلزی تخت در سمت دیگر. اما در واقع پیچیده ترین ریزساختار میلیون ها ترانزیستور در داخل این جعبه ذخیره شده است.

نحوه ساخت پردازنده ها فرایند فنی چیست

ماده اصلی در ساخت پردازنده ها متداول ترین شن یا بهتر بگوییم سیلیکون، که حدود 30٪ در ترکیب پوسته زمین است. سیلیکون خالص شده ابتدا به صورت یک کریستال استوانه ای بزرگ ساخته می شود که به صورت "پنکیک" با ضخامت حدود 1 میلی متر برش داده می شود.

سپس ، با استفاده از فناوری photolithography ، ساختارهای نیمه رسانای پردازنده های آینده در آنها ایجاد می شود.

فوتولیتوگرافی تا حدی شبیه فرایند چاپ عکس از فیلم است ، وقتی نور با عبور از نگاتیو ، روی سطح کاغذ عکاسی اثر می کند و تصویری را روی آن قرار می دهد.

در تولید پردازنده ها ، "پنکیک" های سیلیکونی فوق الذکر به عنوان نوعی کاغذ عکاسی عمل می کنند. یونهای بور که توسط یک شتاب دهنده ولتاژ بالا شتاب گرفته و به سرعت فوق العاده ای رسیده اند ، نقش نور را بازی می کنند. آنها از طریق "استنسیل" های خاص عبور می کنند - سیستم های لنزها و آینه های با دقت بالا ، آغشته به سیلیکون شده و از بسیاری از ترانزیستورها ساختار میکروسکوپی در آن ایجاد می کنند.

فناوری امروز ایجاد ترانزیستورهایی به اندازه 22 نانومتر را میسر می کند (ضخامت موی انسان حدود 50000 نانومتر است). با گذشت زمان ، روند تولید پردازنده ها حتی بهتر می شود. پیش بینی می شود که ترانزیستورهای آنها حداقل تا 14 نانومتر کوچک شوند.

لاغرتر فرآیند فنی - هرچه ترانزیستورهای بیشتری را بتوان در یک پردازنده قرار داد ، کارآمدتر و کارآمدتر خواهد بود.

ساختار نیمه هادی ایجاد شده به این روش از "پنکیک" کوارتز بریده می شود و روی یک متریال قرار می گیرد. در سمت عقب آن ، تماس ها برای اطمینان از اتصال به برقرار می شوند مادربرد ... بالای کریستال توسط یک پوشش فلزی در برابر آسیب محافظت می شود (به تصویر بالا نگاه کنید).

مفهوم تجدید نظر در معماری ، هسته ، پردازنده

پردازنده ها تکامل دشواری را پشت سر گذاشته اند و اکنون نیز به پیشرفت خود ادامه می دهند. تولیدکنندگان نه تنها فناوری ساخت ، بلکه ساختار داخلی پردازنده ها را نیز بهبود می بخشند. هر نسل جدید از آنها از نظر ساختار ، کمیت و ویژگی های عناصر تشکیل دهنده آنها با نسل قبلی متفاوت است.

پردازنده هایی که از اصول اولیه طراحی یکسان استفاده می کنند ، پردازنده هایی با همان معماری نامیده می شوند و این اصول نامیده می شوند معماری (معماری میکرو) پردازنده.

پردازنده ها می توانند در همان معماری - فرکانس های گذرگاه سیستم ، فرایند تولید ، اندازه و ساختار حافظه داخلی و برخی دیگر از ویژگی ها - تفاوت چشمگیری داشته باشند. گفته می شود این پردازنده ها متفاوت هستند هسته.

به عنوان بخشی از اصلاح یک هسته ، تولیدکنندگان می توانند برای از بین بردن اشکالات جزئی ، تغییرات جزئی ایجاد کنند. چنین پیشرفت هایی را که واجد شرایط عنوان هسته های مستقل نیستند ، می نامند تجدید نظر.

به معماری ها و هسته ها نام خاصی اختصاص داده شده و در تجدیدنظرهای آنها نام های عددی عددی اختصاص داده شده است. به عنوان مثال ، همه مدل های اینتل Core 2 Duo پردازنده های ریز معماری هستند Intel Core و با هسته های Allendale ، Conroe ، Merom ، Kentsfield ، Wolfdale ، York York تولید شد. همچنین هر یک از این هسته ها بازنگری های متفاوتی داشتند.

مشخصات اصلی پردازنده

تعداد هسته های محاسباتی .

پردازنده های چند هسته ای پردازنده هایی هستند که حاوی دو یا چند هسته محاسباتی در یک پردازنده یا در یک بسته هستند.

از چند هسته ای به عنوان راهی برای بهبود عملکرد پردازنده ها ، به تازگی استفاده شده است ، اما به عنوان امیدوار کننده ترین جهت در توسعه آنها شناخته شده است. برای رایانه های خانگی ، در حال حاضر پردازنده های 8 هسته ای وجود دارد. پیشنهادهای 12 هسته ای برای سرورها (Opteron 6100) در بازار وجود دارد. نمونه های اولیه پردازنده شامل حدود 100 هسته ساخته شده است.

کارایی هسته های محاسباتی مدل های مختلف پردازنده متفاوت است. اما در هر صورت هرچه تعداد آنها (هسته) بیشتر باشد ، پردازنده نیز کارآمدتر است.

تعداد نخ ها .

هر چقدر جریان بیشتر باشد ، بهتر است. تعداد نخ ها همیشه با تعداد هسته های پردازنده مطابقت ندارد. بنابراین ، با تشکر از فناوری Hyper-Threadingپردازنده 4 هسته ای Intel Core i7-3820 در 8 رشته کار می کند و از بسیاری جهات از رقبای 6 هسته ای جلوتر است.

حافظه پنهان اندازه 2 و 3 .

حافظه پنهان یک حافظه پردازنده داخلی بسیار سریع است ، که از آن به عنوان بافر برای ذخیره موقت اطلاعات پردازش شده در یک زمان خاص استفاده می کند. هرچه حافظه پنهان بزرگتر باشد ، بهتر است.

ساختار همه افراد نیست پردازنده های مدرن وجود حافظه نهان سطح 3 را فراهم می کند ، گرچه لحظه مهمی نیست. بنابراین ، طبق نتایج بسیاری از آزمایشات ، عملکرد پردازنده های Intel Core 2 Quadro که از سال 2007 تا 2011 تولید شده اند و از حافظه نهان سطح 3 برخوردار نبودند ، حتی اکنون نیز مناسب به نظر می رسد. درست است که حافظه پنهان سطح 2 آنها بسیار زیاد است.

فرکانس پردازنده .

در اینجا همه چیز ساده است - هرچه فرکانس پردازنده بالاتر باشد ، کارایی بیشتری نیز دارد.

سرعت گذرگاه پردازنده (FSB ، HyperTransport یا QPI).

از طریق این گذرگاه ، پردازنده مرکزی با مادربرد ارتباط برقرار می کند. سرعت (فرکانس) آن با مگاهرتز اندازه گیری می شود و هرچه بیشتر باشد ، بهتر است.

روند فنی .

مفهوم گردش کار در بند قبلی این مقاله مورد بحث قرار گرفت. هرچه فناوری پردازش نازک تر باشد ، پردازنده بیشتر حاوی ترانزیستور است ، برق کمتری مصرف می کند و کمتر گرم می شود. ویژگی مهم دیگر پردازنده ، TDP ، تا حد زیادی به روند فنی بستگی دارد.

TDP .

Termal Design Point شاخصی است که میزان مصرف پردازنده و همچنین مقدار گرمای تولید شده توسط آن را هنگام کار نشان می دهد. واحد اندازه گیری وات (W) است. TDP به عوامل زیادی بستگی دارد ، از جمله عوامل اصلی ، تعداد هسته ، فرایند تولید و فرکانس پردازنده است.

از جمله مزایای دیگر ، پردازنده های "سرد" (با TDP تا 100 وات) با تغییر برخی تنظیمات سیستم در کاربر ، بهتر مسدود می شوند ، در نتیجه فرکانس پردازنده افزایش می یابد. اورکلاک به شما امکان می دهد عملکرد پردازنده را بدون سرمایه گذاری مالی اضافی 15 تا 25٪ افزایش دهید ، اما این یک موضوع جداگانه است.

در عین حال ، مشکل TDP بالا همیشه با خرید یک سیستم خنک کننده کارآمد قابل حل است (به پاراگراف آخر این مقاله مراجعه کنید).

در دسترس بودن و عملکرد هسته ویدئو .

پیشرفت های فنی اخیر به تولیدکنندگان این امکان را داده است که علاوه بر هسته های محاسباتی ، هسته های گرافیکی را نیز در پردازنده ها گنجانند. اینگونه پردازنده ها علاوه بر حل وظایف اصلی خود ، می توانند نقش کارت گرافیک را نیز ایفا کنند. بعضی از آنها کاملاً توانایی بازی دارند بازی های کامپیوتری، نه به تماشای فیلم ، کار با متن و سایر کارها.

اگر بازی های ویدئویی هدف اصلی رایانه نیستند ، یک پردازنده داخلی است هسته گرافیکی در خرید جداگانه صرفه جویی می کند آداپتور گرافیکی.

نوع و حداکثر سرعت RAM پشتیبانی شده .

این ویژگی های پردازنده را باید هنگام انتخاب RAM که با آن استفاده می شود ، در نظر گرفت. اگر پردازنده نتواند به مزایای کامل آنها پی ببرد ، پرداخت بیش از حد ماژول های RAM سریع هیچ فایده ای ندارد.

سوکت چیست

نکته مهمی که هنگام انتخاب پردازنده باید در نظر گرفت این است که چه نوع سوکت برای نصب روی آن طراحی شده است.

سوکت (سوکت ، سوکت CPU) - این یک شکاف یا سوکت روی مادربردی است که پردازنده در آن نصب شده است.

هر پردازنده فقط با داشتن ابعاد مناسب ، تعداد و ساختار مورد نیاز عناصر تماس ، می تواند روی مادربردی با سوکت مناسب نصب شود.

هر سوکت جدید توسط تولیدکنندگان پردازنده تولید می شود ، در صورتی که دیگر قابلیت اتصال دهنده های قدیمی نمی تواند عملکرد عادی محصولات جدید را فراهم کند.

برای پردازنده های اینتل ، سوکت LGA775 ( پردازنده های پنتیوم 4 ، Pentium D ، Celeron D ، Pentium EE ، Core 2 Duo ، Core 2 Extreme ، Celeron ، سری Xeon 3000 ، Core 2 Quad). با شروع تولید یک سری پردازنده های جدید ، سوکت های LGA1366 ، LGA1156 ، LGA1155 (پردازنده های i7 ، i5 ، i3) و ... معرفی شدند.

سوکت پردازنده های AMD نیز در سال های اخیر تغییر کرده است - AM2 ، AM2 + ، AM3 و غیره به نظر من یادآوری سوکتهای قبلی فایده ای ندارد ، زیرا رایانه های مبتنی بر آنها در حال حاضر نادر هستند.

اگر قصد ارتقا دارید کامپیوتر قدیمی با کسب بیشتر پردازنده مولد، مطمئن شوید که سوکت مطابق با سوکت قبلی شما باشد مادربرد... در غیر این صورت ، قطعاً باید آن را تغییر دهید.

پردازنده را به دقت در سوکت مادربرد نصب کنید تا به مخاطبین آسیب نرساند.

سیستم خنک کننده پردازنده

پردازنده به خنک سازی مناسب نیاز دارد وگرنه ممکن است خراب شود.

همانطور که می دانید ، سطح بالایی پردازنده یک جعبه فلزی است که علاوه بر محافظ ، عملکردهای اتلاف گرما را نیز انجام می دهد. یک سیستم خنک کننده در بالای پردازنده روی مادربرد نصب شده است. گرماگیرهای آن باید محکم به سطح پردازنده فشار داده شوند.

برای بهبود انتقال حرارت از پردازنده به هیت سینک سیستم خنک کننده ، یک لایه خمیر حرارتی بین آنها قرار می گیرد - یک ماده خمیری خاص با هدایت گرمایی بالا.

هنگام انتخاب سیستم خنک کننده پردازنده ، باید TDP آن را در نظر بگیرید (که در بالا در مورد مشخصات پردازنده بحث شد).

پردازنده ها معمولاً به اصطلاح فروخته می شوند گزینه تحویل بسته بندی شده، هنگامی که یک سیستم خنک کننده استاندارد در کیت وجود دارد - یک کولر جعبه ای. اما گاهی اوقات کارایی چنین کولر ناکافی است (به عنوان مثال ، اگر فرکانس پردازنده اورکلاک شده و در نتیجه TDP آن نیز افزایش یابد).

دمای طبیعی عملکرد پردازنده - تا 50 درجه سانتیگراد (در اوج بار ، کمی بیشتر امکان پذیر است). ابزار اندازه گیری دما در پردازنده مرکزی تعبیه شده است. با کمک برنامه های ویژه می توان دما را در زمان واقعی کنترل کرد (به عنوان مثال ، با برنامه SpeedFan).

پردازنده مدرن به گونه ای طراحی شده است که وقتی به دمای بحرانی می رسد ، خاموش می شود و تا زمانی که خنک نشود روشن نمی شود. این از آسیب رسیدن به دمای بالا جلوگیری می کند.

گرم شدن بیش از حد به دلیل راندمان پایین سیستم خنک کننده ، خرابی آن ، گرفتگی گرد و غبار ، خشک شدن خمیر حرارتی و ... امکان پذیر است.

علوم کامپیوتر و اطلاعات: تعریف علوم کامپیوتر؛ مفهوم اطلاعات ، sv-va آن ، تعریف کمیت و واحد اندازه گیری.

پایه علمی فرایند اطلاعاتی سازی جامعه یک رشته علمی جدید است - انفورماتیک. تعاریف بسیاری از علوم رایانه وجود دارد که با تنوع عملکردها ، قابلیت ها ، ابزارها و روش های آن همراه است. علوم کامپیوتر - یک زمینه از فعالیت های انسانی است که با فرایندهای تبدیل اطلاعات با استفاده از رایانه و تعامل آنها با محیط استفاده ارتباط دارد.

اصطلاح انفورماتیک از 60 - 70 سال در فرانسه به نام رشته ای که در پردازش اطلاعات با استفاده از رایانه های الکترونیکی درگیر است ، بوجود آمده است.

هدف علوم کامپیوتر - کسب دانش عمومی در مورد فنی ، نرم افزار یک رایانه شخصی ، کسب مهارت در ساخت الگوریتم ها و برنامه ها و راه حل آنها در رایانه.

وظایف انفورماتیک:

1. تحقیق در مورد فرایندهای اطلاعاتی از هر نوع طبیعت.

2. توسعه فناوری اطلاعات و ایجاد جدیدترین فناوری برای پردازش اطلاعات.

3. حل مشکلات علمی ، اقتصادی و مهندسی با استفاده از رایانه شخصی.

عملکرد اصلی انفورماتیک توسعه روش ها و ابزارهای تبدیل اطلاعات و استفاده از آنها در سازمان است فرآیند فناوری پردازش اطلاعات.

اصطلاح انفورماتیک نه تنها برای نمایش دستاوردهای فناوری رایانه استفاده می شود ، بلکه با فرآیندهای انتقال و پردازش اطلاعات نیز همراه است.

مفهوم اطلاعات یک مفهوم اساسی از علوم کامپیوتر است. هر فعالیت انسانی فرآیندی است برای جمع آوری و پردازش اطلاعات ، تصمیم گیری بر اساس آن و اجرای آنها. اطلاعات- اطلاعات در مورد اشیا and و پدیده های محیط ، پارامترها ، خصوصیات و شرایط آنها ، که میزان عدم اطمینان و ناقص بودن دانش در مورد آنها را کاهش می دهد.

خواص اطلاعات:

1. ارتباط - توانایی اطلاعات برای تأمین نیازهای مصرف کننده.

2. کامل بودن - خاصیت اطلاعات برای مشخص کردن جامع شی مورد بررسی.

3. به موقع بودن - توانایی اطلاعات برای تأمین نیازهای مشتری در زمان مناسب.

4. قابلیت اطمینان - خاصیت اطلاعات برای نداشتن خطاهای پنهان.

5- دستیابی ویژگی اطلاعاتی است که ویژگی دریافت آن توسط یک مصرف کننده معین را مشخص می کند.

6. امنیت - خاصیتی که ویژگی عدم امکان استفاده یا اصلاح غیرمجاز را مشخص می کند.

7. ارگونومی املاکی است که ویژگی فرم و حجم اطلاعات را از دید یک مصرف کننده مشخص می کند.

میزان اطلاعاتمشخصه عددی سیگنال نامیده می شود ، نشان دهنده درجه عدم اطمینان (ناقص بودن دانش) است که پس از دریافت پیام به شکل سیگنال داده شده از بین می رود. این معیار عدم اطمینان در نظریه اطلاعات نامیده می شود آنتروپی ،و روش اندازه گیری میزان اطلاعات نامیده می شود - آنتروپیک . به مقدار اطلاعاتی که می توان هنگام پاسخ به س questionالی مانند "بله-خیر" بدست آورد ، گفته می شود کمی (بیت انگلیسی - مخفف رقم باینری - باینری واحد). بیت کوچکترین واحد اطلاعات از آن زمان است دستیابی به اطلاعات کمتر از 1 بیت غیرممکن است. رابطه بین میزان اطلاعات و تعداد حالتهای سیستم با فرمول هارتلی برقرار می شود:

جایی که من مقدار اطلاعات در بیت است.

N تعداد حالت های ممکن است.

فرمول مشابه را می توان متفاوت نشان داد:

به یک گروه 8 بیتی اطلاعات گفته می شود بایت ... اگر بیت حداقل واحد اطلاعات باشد ، بایت واحد اصلی آن است. واحد مشتق شده ای از اطلاعات وجود دارد: کیلوبایت (KB ، KB) ، مگابایت (MB ، MB) و گیگابایت (GB ، GB).

1 KB \u003d 1024 بایت \u003d 2 10 (1024) بایت.

1 مگابایت \u003d 1024 KB \u003d 2 20 (1024 1024) بایت.

1 گیگابایت \u003d 1024 مگابایت \u003d 2 30 بایت (1024 1024 1024) بایت.

این واحدها اغلب برای نشان دادن میزان حافظه کامپیوتر استفاده می شوند.

فرایندهای اطلاعاتی و خصوصیات آنها: تعاریف فرآیندهای اطلاعاتی ، فرایندهای جمع آوری ، انتقال ، انباشت ، پردازش اطلاعات ، مشخصات کلی آنها با مثال.

فرآیندهایی که اطلاعات را جمع آوری ، انتقال ، پردازش و جمع می کنند ، نامیده می شوند اطلاعاتی

1. مجموعه اطلاعات آیا روند کسب اطلاعات از دنیای خارج و آوردن آنها به شکلی است که برای یک سیستم اطلاعاتی معین استاندارد است

تبادل اطلاعات بین سیستم گیرنده و محیط با استفاده از سیگنال انجام می شود. حامل سیگنال می تواند صدا ، نور ، جریان الکتریکی ، میدان مغناطیسی و غیره باشد.

مراحل پردازش سیگنال را می توان با مراحل زیر مشخص کرد:

1. سیگنال اولیه توسط سنسور به یک سیگنال الکتریکی معادل (جریان الکتریکی) تبدیل می شود.

2. سیگنال ثانویه (الکتریکی) توسط دستگاه خاصی - مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) دیجیتالی می شود. ADC تعداد مشخصی را به بزرگی سیگنال الکتریکی اختصاص می دهد. یک سنسور و یک ADC به هم متصل شده یک متر دیجیتال را تشکیل می دهند.

3. اگر این دستگاه به دستگاهی برای ذخیره مقدار اندازه گیری شده مجهز باشد - ثبت نام ، پس از دستور از طریق رایانه ، این شماره را می توان وارد دستگاه کرد و تحت پردازش های لازم قرار گرفت.

سیستم های مدرن برای جمع آوری اطلاعات می تواند شامل هزاران دستگاه اندازه گیری دیجیتال و انواع وسایل ورودی اطلاعات (از شخصی به کامپیوتر ، از رایانه به رایانه و ...) باشد.

2. انتقال (تبادل) اطلاعات فرآیندی است که در طی آن منبع اطلاعات آن را منتقل می کند ، و گیرنده آن را دریافت می کند. اگر خطاهایی در پیام های ارسالی پیدا شود ، پس از آن انتقال مجدد این اطلاعات سازمان یافته است. در نتیجه تبادل اطلاعات بین منبع و گیرنده ، نوعی "توازن اطلاعات" ایجاد می شود که در آن ، در حالت ایده آل ، گیرنده همان اطلاعات منبع را خواهد داشت.

تبادل اطلاعات با استفاده از سیگنالهایی که حامل مواد آن هستند انجام می شود. منابع اطلاعاتی می توانند هر اشیای دنیای واقعی با ویژگی ها و توانایی های خاص باشند. اگر جسمی به طبیعت بی جان تعلق داشته باشد ، سیگنالهایی تولید می کند که مستقیماً خصوصیات آن را منعکس می کند. اگر منبع شی object شخصی باشد ، سیگنالهای تولید شده توسط وی نه تنها می توانند خصوصیات وی را منعکس کنند بلکه با علائمی که فرد برای تبادل اطلاعات ایجاد می کند نیز مطابقت دارند.

انتقال اطلاعات انجام می شود راه های مختلف: از طریق پیک ، پستی ، تحویل توسط وسایل نقلیه ، انتقال از راه دور از طریق کانال های ارتباطی. انتقال از راه دور از طریق کانال های ارتباطی باعث کاهش زمان انتقال داده می شود. برای اجرای آن ، ابزار فنی ویژه ای مورد نیاز است. برخی از ابزارهای فنی جمع آوری و ثبت نام ، جمع آوری خودکار اطلاعات از حسگرهای نصب شده در محل کار ، آنها را به رایانه منتقل می کند. هم اطلاعات اولیه از محل مبدا و هم نتیجه در جهت مخالف می توانند از راه دور منتقل شوند. در این حالت ، اطلاعات حاصل در دستگاه های مختلف منعکس می شود: نمایشگرها ، تابلوها ، چاپگرها. دریافت اطلاعات از طریق کانالهای ارتباطی به مرکز پردازش عمدتا به دو روش انجام می شود: در یک دستگاه حامل ماشین یا مستقیماً در رایانه با استفاده از نرم افزار و سخت افزار ویژه.

3. انباشتاطلاعات - فرآیند تشکیل یک آرایه اولیه و غیر سیستماتیک از اطلاعات. گیرنده می تواند از اطلاعات دریافتی به طور مکرر استفاده کند. برای این منظور ، او باید آن را روی یک محیط ماده (مغناطیسی ، عکس ، فیلم و غیره) ثابت کند. سیگنالهای ضبط شده ممکن است شامل آنهایی باشند که نشان دهنده اطلاعات ارزشمند یا معمولاً مورد استفاده هستند. برخی از اطلاعات در یک لحظه مشخص ممکن است از ارزش خاصی برخوردار نباشند ، اگرچه ممکن است در آینده مورد نیاز باشد. انباشت و ذخیره اطلاعات به دلیل استفاده مکرر آن ، استفاده از اطلاعات مداوم ، نیاز به تکمیل داده های اولیه برای پردازش آنها ایجاد می شود.

4. پردازش اطلاعات آیا فرایند مرتب شده ای برای تبدیل آن مطابق با الگوریتم حل مسئله است. روند تصمیم گیری توسط الگوریتم محاسباتی اتخاذ شده تعیین می شود.

پردازش رایانه ای اطلاعات پیش فرض حل مشکلات محاسباتی به ترتیب موازی در زمان است. این امر در صورت وجود سازمان خاصی از فرآیند محاسبات امکان پذیر است. یک کار محاسباتی توسط یک منبع وظیفه محاسباتی (IVZ) تشکیل می شود. یک کار محاسباتی ، در صورت نیاز برای راه حل ، درخواست هایی را به سیستم محاسبات ارائه می دهد.

معماری رایانه: تعاریف رایانه ، معماری و ساختار رایانه ؛ اساس و اصل رایانه ، مفهوم یک دستور ؛ اصول منطقی کلی کامپیوتر؛ دستگاههای اصلی رایانه و عملکردهای آنها.

رایانه (رایانه انگلیسی - ماشین حساب) یک دستگاه الکترونیکی قابل برنامه ریزی است که قادر به پردازش داده ها و انجام محاسبات و همچنین انجام سایر وظایف دستکاری نویسه ها است. دو کلاس اصلی رایانه وجود دارد: دیجیتال رایانه هایی که داده ها را به صورت کدهای باینری پردازش می کنند. آنالوگ رایانه هایی که به طور مداوم مقادیر فیزیکی را تغییر می دهند (ولتاژ الکتریکی ، زمان و غیره) ، که مشابه مقادیر محاسبه شده هستند.

اساس رایانه ها است تجهیزات (سخت افزار ) ، عمدتا با استفاده از عناصر و دستگاه های الکترونیکی و الکترومکانیکی ساخته شده است. اصل عملکرد رایانه ها انجام است برنامه ها (نرم افزار ) - توالی های از پیش تعریف شده و کاملاً مشخصی از عملیات ریاضی ، منطقی و سایر عملیات.

هر برنامه کامپیوتری دنباله ای از فرد است تیم ها.

فرمان دادن شرح عملیاتی است که کامپیوتر باید انجام دهد. به طور معمول ، تیم خاص خود را دارد کد (نماد)، اطلاعات اولیه (عملوندها) و نتیجه... نتیجه یک دستور طبق قوانینی تولید می شود که دقیقاً برای این دستور تعریف شده و در طراحی رایانه گنجانده شده است.

به مجموعه دستوراتی که توسط این کامپیوتر اجرا می شود ، فراخوانی می شود سیستم فرمان از این رایانه رایانه ها با سرعت بسیار بالایی کار می کنند ، از میلیون ها تا صدها میلیون کار در ثانیه.

هنگام در نظر گرفتن وسایل رایانه ای ، رسم است که بین معماری و ساختار آنها تمایز قائل می شویم.

معماری کامپیوتر در برخی از سطوح عمومی توصیف آن نامیده می شود ، از جمله توصیف قابلیت های برنامه نویسی کاربر ، سیستم فرمان ، سیستم آدرس دهی ، سازمان حافظه و غیره معماری اصول عملکرد ، پیوندهای اطلاعاتی و اتصال گره های اصلی منطقی رایانه را تعریف می کند: پردازنده ، حافظه عملیاتی ، حافظه خارجی و دستگاه های جانبی. معماری مشترک رایانه های مختلف سازگاری آنها را از نظر کاربر تضمین می کند.

ساختار کامپیوتر مجموعه ای از عناصر عملکردی و ارتباطات بین آنها است. عناصر می توانند طیف گسترده ای از دستگاه ها باشند - از گره های اصلی منطقی رایانه گرفته تا ساده ترین مدارها. ساختار یک کامپیوتر به صورت نمودارهای ساختاری به صورت گرافیکی نشان داده شده است که با آنها توصیف یک کامپیوتر در هر سطح از جزئیات امکان پذیر است.

تنوع رایانه های مدرن بسیار زیاد است. اما ساختار آنها بر اساس است اصول منطقی کلی به شما امکان می دهد موارد زیر را در هر رایانه ای انتخاب کنید دستگاه های اصلی :

· حافظه (دستگاه حافظه ، حافظه) ، متشکل از سلولهای شماره گذاری مجدد ؛

· پردازنده که شامل دستگاه کنترل (اوو ) و واحد منطق حسابی (ALU );

· دستگاه ورودی؛

· دستگاه خروجی .

این دستگاه ها متصل هستند کانالهای ارتباطی , که از طریق آن اطلاعات منتقل می شود.

دستگاه های اصلی رایانه ای و ارتباط بین آنها در نمودار نشان داده شده است (شکل 5.1). فلشهای پررنگ مسیرها و جهت های حرکت اطلاعات و فلش های ساده - مسیرها و جهت های انتقال سیگنال های کنترل را نشان می دهند.

تصویر 5.1 طرح رایانه ای عمومی

توابع حافظه:

· حفظ اطلاعات؛

توابع پردازنده:

پردازنده مرکزی: هدف ، توابع و اصول پردازنده مرکزی. تعیین عناصر اصلی پردازنده ؛ خصوصیات اصلی آن

پردازنده (CPU ، از واحد پردازش مرکزی انگلستان) اصلی ترین م workingلفه رایانه ای است که عملیات حسابی و منطقی مشخص شده توسط برنامه را انجام می دهد ، فرایند محاسبات را کنترل می کند و کار همه دستگاه های رایانه را هماهنگ می کند. پردازنده مرکزی به طور کلی شامل موارد زیر است:

· واحد منطق حساب؛

· اتوبوس های داده و آدرسهای اتوبوس؛

· ثبت نام

· شمارنده های فرمان ;

· حافظه نهان - حافظه بسیار سریع از اندازه کوچک (از 8 تا 512 کیلوبایت)

· پردازنده مشترک ریاضی اعداد شناور.

توابع پردازنده:

پردازش اطلاعات در یک برنامه معین با انجام عملیات حسابی و منطقی.

· کنترل نرم افزاری عملکرد دستگاههای رایانه ای.

بخشی از پردازنده که دستورات را اجرا می کند ، فراخوانی می شود واحد منطق حسابی (ALU ) ، و قسمت دیگر آن ، که عملکرد دستگاههای کنترل را انجام می دهد ، نامیده می شود دستگاه کنترل (اوو ) معمولاً این دو دستگاه صرفاً به صورت شرطی تخصیص می یابند و از نظر ساختاری از هم جدا نیستند.

این پردازنده دارای تعدادی سلول حافظه اضافی ویژه است که به آنها اشاره می شود ثبت می کند .

ثبت نام عملکرد ذخیره کوتاه مدت یک عدد یا دستور را انجام می دهد. مدارهای الکترونیکی خاص می توانند برخی از دستکاری ها را در محتویات برخی از ثبات ها انجام دهند. به عنوان مثال ، "جدا کردن" قسمتهای منفرد یک دستور برای استفاده بعدی ، یا انجام برخی از اعمال حساب روی اعداد. عنصر اصلی رجیستر یک مدار الکترونیکی به نام است ماشه ، که توانایی ذخیره یک رقم باینری (بیت کد باینری) را دارد. ثبت نام مجموعه ای از محرک ها است که به روش خاصی توسط یک سیستم کنترل مشترک به یکدیگر متصل می شوند. انواع مختلفی از ثبت وجود دارد که در نوع عملیات انجام شده متفاوت است. برخی از ثبات های مهم نام های خاص خود را دارند ، به عنوان مثال:

· جمع کننده - ثبت نام ALU که در اجرای هر عملیات شرکت می کند.

· شمارنده فرمان - ثبت نام UU ، محتوای آن مربوط به آدرس دستور اجرا شده بعدی است. برای انتخاب خودکار برنامه از سلولهای حافظه متوالی کار می کند.

· ثبت نام - ثبت نام UU برای ذخیره کد دستوری برای مدت زمان مورد نیاز برای اجرای آن. برخی از بیت های آن برای ذخیره کد عملیات استفاده می شود ، بقیه برای ذخیره کدهای آدرس عملوندها استفاده می شود.

فرمان دادن شرح عملیاتی ابتدایی است که کامپیوتر باید انجام دهد.

به طور کلی ، این دستور شامل اطلاعات زیر است:

· کد عملیاتی که در حال انجام است.

دستورالعمل برای تعیین عملوندها (یا آدرس آنها) ؛

دستورالعمل برای قرار دادن دریافت شده نتیجه.

بسته به تعداد عملوندها ، دستورات عبارتند از:

· Unicast ؛

· دو آدرس

· سه نشانی ؛

· آدرس متغیر

حافظه کامپیوتر: تعاریف و عملکردهای حافظه ، عناصر ذخیره سازی (حافظه) ، ویژگی های اصلی حافظه ؛ طبقه بندی حافظه با توجه به روش سازمان دسترسی ؛ تعریف حافظه عملیاتی ، فوق عملیاتی ، خارجی.

حافظه - مجموعه ای از دستگاه های منفرد که اطلاعات را حفظ ، ذخیره ، صادر می کنند. توابع حافظه:

· دریافت اطلاعات از دستگاه های دیگر.

· حفظ اطلاعات؛

· تحویل اطلاعات در صورت درخواست به سایر دستگاه های دستگاه.

دستگاه های حافظه فردی نامیده می شوند دستگاه های ذخیره سازی (حافظه) حافظه رایانه از باینری ساخته می شود عناصر حافظه - بیت گروه بندی شده به 8 بیت به نام بایت . (واحدهای حافظه همان واحدهای اطلاعات هستند). همه بایت ها شماره گذاری شده اند. به عدد بایت گفته می شود نشانی . بایت ها را می توان در سلول ها ترکیب کرد که به آنها اصطلاحاً گفته می شود به حروف . از بزرگترها نیز به طور گسترده استفاده می شود واحدهای مشتق شده اندازه حافظه: کیلوبایت ، مگابایت ، گیگابایتو همچنین ، در اخیرا, ترابایت و پتابایت.

عملکرد رایانه ها تا حد زیادی توسط ترکیب و ویژگی های دستگاه های ذخیره سازی جداگانه تعیین می شود ، که توسط اصل عملکرد ، ویژگی های فنی و اهداف متمایز می شوند. عملیات اساسی با حافظه - روش نوشتن ، خواندن روش (واکشی). نوشتن و خواندن را دسترسی حافظه نیز می نامند. برای یک دسترسی به حافظه ، واحدهای مختلف داده (بایت ، کلمه ، کلمه دوتایی ، بلوک) برای دستگاه های مختلف "پردازش" می شوند. اصلی مشخصات فنی – ظرفیت , سرعت (زمان دسترسی به حافظه) در برخی از دستگاههای حافظه ، خواندن داده ها با نابودی آنها همراه است. در این حالت ، چرخه دسترسی به حافظه باید همیشه شامل بازسازی داده ها (نوع حافظه پویا) باشد. این چرخه شامل سه مرحله است: زمان شروع عملیات دسترسی تا لحظه در دسترس بودن داده ها (زمان دسترسی) ؛ Ø خواندن ؛ gen بازآفرینی ؛ procedure روش ضبط: time زمان دسترسی ؛ time زمان آماده سازی (آوردن حالت اولیه سطوح دیسک مغناطیسی هنگام ضبط) Ø ضبط ؛

بسته به نوع عملیات اجرا شده ، حافظه می تواند باشد دو طرفه (حافظه با هر دسترسی) و یک طرفه ... ضلع دوم اجازه خواندن و نوشتن را می دهد. حافظه یک طرفه فقط خواندنی یا فقط نوشتنی است.

با توجه به روش سازماندهی دسترسی به داده ها ، تمام دستگاه های ذخیره سازی به موارد زیر تقسیم می شوند:

· حافظه دسترسی تصادفی ... چرخه گردش چنین دستگاه هایی به مکان قرارگیری داده های مورد نیاز در حافظه بستگی ندارد. این روش دسترسی برای دستگاههای حافظه نیمه هادی معمول است. تعداد بیت های داده ای که به طور همزمان در یک دسترسی نوشته می شوند ، عرض نمونه برداری (دسترسی) نامیده می شود. چنین دستگاه هایی شامل آن دستگاه های ذخیره سازی است که دسترسی به آنها باید بسیار سریع باشد (RAM ، حافظه نهان)

· حافظه با دسترسی مستقیم یا دوره ای ... در چنین دستگاه هایی ، محیط ذخیره سازی به طور مداوم می چرخد. در نتیجه ، داده های مورد نیاز برای خواندن-نوشتن پس از مدت زمان مشخصی در دسترس است. به چنین وسایل ذخیره سازی ، دستگاه های ذخیره دسترسی حلقوی (به عنوان مثال دیسک سخت) گفته می شود.

· حافظه متوالی ... با دسترسی پی در پی ، قبل از یافتن قسمت مورد نظر حافظه ، باید تمام بخشهای قبلی حافظه یا بخش قبلی را به ترتیب پشت سر هم (درایو نوار) \u200b\u200b"مشاهده" کنید.

دو نوع حافظه اصلی وجود دارد - درونی؛ داخلی و خارجی

رم (OP) ذخیره اطلاعاتی را که مستقیماً توسط پردازنده (ALU، UU) هنگام اجرای برنامه ها استفاده می شود ، فراهم می کند ، بنابراین ، ویژگی های آن مستقیماً بر عملکرد رایانه تأثیر می گذارد. سرعت حافظه کمتر از سرعت پردازنده است (7 نان - زمان دسترسی حافظه ، به پردازنده 5 برابر کمتر). که در رایانه های مدرن وجود داشته باشد حافظه فوق العاده سریع (حافظه نهان ) بافر بین پردازنده و OP است. حافظه پنهان ظرفیت کمی دارد و ذخیره موقت مناطق فعال برنامه ها ، مناطق فعال داده ، برخی اطلاعات سرویس برای مدیریت فرآیند محاسبات را فراهم می کند. تبادل بین حافظه نهان و OP بلوک به بلوک است. یک رجیستر تقریباً در همان سطح قرار دارد که ظرفیت آن کم است ، اما سرعت بالاترین است و در چرخه پردازنده ثبت می شود.

OP تمام ابزارهای لازم برای حل این مشکل را ذخیره نمی کند ، بنابراین همیشه باید وجود داشته باشد خارجی حافظه (VP) با حجم زیاد ، که ذخیره قابل اعتماد تمام داده های لازم برای حل این مشکل را فراهم می کند. اساساً VI برای پردازنده غیرقابل دسترسی است. تبادل بین VP و OP توسط سیستم های مدیریت حافظه (سخت افزار و نرم افزار) انجام می شود که در دسترس کاربر نیست. VP دارای ظرفیت چندین سفارش بزرگتر از OP است ، زمان دسترسی به VP در μs محاسبه می شود.