Поступает в процессор по шине данных и декодируется т е определяется какие действия необходимо
Обновлено: 07.07.2024
Процессор является центральным устройством и выполняет команды программы, которые хранятся в оперативной памяти.
Команда программы поступает в процессор по шине данных и декодируется, т. е. определяется, какие действия необходимо выполнить и какие данные для этого требуются.
Данные запрашиваются из оперативной памяти, для этого по шине адреса передаются их адреса, а по шине управления — сигнал на считывание.
Считанные данные передаются в процессор по шине данных.
Декодированная команда и данные передаются в АЛУ (арифметико-логическое устройство), где отдельно обрабатываются целочисленные данные, и отдельно — данные в форме чисел с плавающей запятой.
Результаты обработки передаются по шине данных в оперативную память, одновременно по шине адреса передаются адреса ячеек памяти, куда данные необходимо записать, а по шине управления передаётся сигнал на запись.
Быстродействие процессора существенно больше быстродействия оперативной памяти, поэтому процессор часть времени простаивает в ожидании данных. Чтобы этого не происходило, в современные компьютеры встроена более быстрая, чем оперативная память, кэш-память .
1. В кэш-память второго уровня считывается из оперативной памяти очередная порция команд и данных.
2. Кэш-память первого уровня разделена на две части: в одну часть считываются наиболее нужные процессору данные, а в другую часть — наиболее нужные процессору команды.
В первых компьютерах процессоры были громоздкими агрегатами, занимавшими целые шкафы и даже комнаты, и были выполнены на большом количестве отдельных компонентов.
С начала \(70\)-х годов \(ХХ\) века все необходимые компоненты ЦП размещают в одной полупроводниковой микросхеме — БИС или СБИС (больших или сверхбольших интегральных схемах).
БИС — плоская полупроводниковая пластина размером примерно \(20\)x\(20\) мм, заключённая в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов).
Например, процессор Intel Core \(2\) Duo с \(4\) МБ кэш-памяти состоит из около \(291\) миллиона функциональных элементов, размеры которых составляют всего около \(0,13\) микрон ( 1 микрон = 10 − 6 м ).
Производительность процессора является его интегральной характеристикой и определяет скорость выполнения приложений.
Производительность процессора прямо пропорциональна разрядности процессора, его частоте, а также количеству команд, выполняемых за один такт: Производительность ≈ Разрядность х Частота х Кол−во команд за такт .
Частота соответствует количеству тактов обработки данных, которые процессор производит за \(1\) секунду.
С момента появления первого процессора частота процессоров увеличилась в \(37 000\) раз (с \(0,1\) МГц до \(3700\) МГц).
Однако увеличение производительности процессоров за счёт увеличения частоты имеет свой предел из-за тепловыделения.
Для отвода тепла от процессора применяют массивные воздушные системы охлаждения ( кулеры ).
Команда программы поступает в процессор по шине данных и декодируется, т.е. определяется, какие действия необходимо выполнить и какие данные для этого требуются.
Считанные данные передаются в процессор по шине данных.
Результаты обработки передаются по шине данных в оперативную память, одновременно по шине адреса передаются адреса ячеек памяти, куда данные необходимо записать, а по шине управления передаётся сигнал на запись.
Быстродействие процессора существенно больше быстродействия оперативной памяти, поэтому процессор часть времени простаивает в ожидании данных. Чтобы этого не происходило, в современные компьютеры встроена более быстрая, чем оперативная память, кэш-память .
1. В кэш-память второго уровня считывается из оперативной памяти очередная порция команд и данных.
В первых компьютерах процессоры были громоздкими агрегатами, занимавшими целые шкафы и даже комнаты, и были выполнены на большом количестве отдельных компонентов.
Duo с МБ кэш-памятью состоит из около миллиона функциональных элементов, размеры которых составляют всего около микрон ( ).
Производительность процессора является его интегральной характеристикой и характеризует скорость выполнения приложений.
Производительность процессора прямо пропорциональна разрядности процессора, его частоте, а также количеству команд, выполняемых за один такт: .
Частота соответствует количеству тактов обработки данных, которые процессор производит за секунду.
С момента появления первого процессора частота процессоров увеличилась в раз (с МГц до МГц).
Однако увеличение производительности процессоров за счёт увеличения частоты имеет свой предел из-за тепловыделения.
Для отвода тепла от процессора применяют массивные воздушные системы охлаждения ( кулеры ).
Самый первый процессор Intel 4004 ( год) Современный процессор Intel Core 2 Duo ( год)
Читайте также: