Центральный процессор – основное рабочее устройство в компьютере, которое выполняет заданные программами вычислительные и логические преобразования данных, координирует работу всех устройств компьютера. Выполняя операции "под руководством" программ, процессор размещает программы и данные в памяти, посылает сигналы управления, обменивается данными с другими внутренними и внешними устройствами компьютера.
Центральный процессор персонального компьютера (микропроцессор) определяет поколение, производительность компьютера: от процессора во многом зависит быстродействие, количество операций в секунду. Микропроцессоры отличаются и задачами, под которые оптимизирована схема.
История создания
В начале 1970-х годов благодаря прорыву в технологии создания БИС, СБИС (больших и сверхбольших интегральных схем, соответственно) и микросхем, стало возможным разместить все необходимые компоненты ЦП в одном полупроводниковом устройстве. Появились так называемые микропроцессоры. Сейчас слова микропроцессор и процессор практически стали синонимами, но тогда это было не так, потому что обычные (большие) и микропроцессорные ЭВМ мирно сосуществовали ещё по крайней мере 10-15 лет, и только в начале 1980-х годов микропроцессоры вытеснили своих старших собратьев. Надо сказать, что переход к микропроцессорам позволил потом создать персональные компьютеры, которые теперь проникли почти в каждый дом.
Первый микропроцессор Intel 4004 был представлен 15 ноября 1971 года корпорацией Intel. Он содержал 2300 транзисторов, работал на тактовой частоте 92,6 кГц (в документе говорится, что цикл инструкции длится 10,8 микросекунд, а в рекламных материалах Intel - 108 кГц) и стоил 300 долл.
За годы существования технологии микропроцессоров было разработано множество различных их архитектур. Многие из них (в дополненном и усовершенствованном виде) используются и поныне. Например Intel x86, развившаяся вначале в 32-битную IA-32, а позже в 64-битную x86-64 (которая у Intel называется EM64T). Процессоры архитектуры x86 вначале использовались только в персональных компьютерах компании IBM (IBM PC), но в настоящее время всё более активно используются во всех областях компьютерной индустрии, от суперкомпьютеров до встраиваемых решений. Также можно перечислить такие архитектуры как Alpha, POWER, SPARC, PA-RISC, MIPS (RISC-архитектуры) и IA-64 (EPIC-архитектура). Большинство процессоров, используемых в настоящее время, являются Intel-совместимыми, то есть имеют набор инструкций и интерфейсы программирования, реализованные в процессорах компании Intel.
Наиболее популярные процессоры сегодня производят фирмы Intel, AMD и IBM.
Среди процессоров от Intel: 8086, i286 (в компьютерном сленге назывался "двушка"), i386 ("трёшка"), i486 ("четвёрка"), Pentium ("пень", "второй пень", "третий пень" и т. д.; наблюдается также возврат названий: Pentium III называют "тройкой", Pentium 4 — "четвёркой"), Pentium II, Pentium III, Celeron (упрощённый вариант Pentium), Pentium 4, Core 2 Quad, Core i7, Xeon (серия процессоров для серверов), Itanium, Atom (серия процессоров для встраиваемой техники) и др.
AMD имеет в своей линейке процессоры архитектуры x86 (аналоги 80386 и 80486, семейство K6 и семейство K7 - Athlon, Duron, Sempron) и x86-64 (Athlon 64,Athlon 64 X2, Phenom, Opteron и др.).
Процессоры IBM (POWER6, POWER7, Xenon, PowerPC) используются в суперкомпьютерах, в видеоприставках 7-го поколения, встраиваемой технике; ранее использовались в компьютерах фирмы Apple.
Характеристики процессоров
Тактовая частота (число тактов в секунду) такт — время выполнения простейшей операции ГГц = гигагерц, 1 герц = 1 такт в секунду. Например, тактовая частота 2ГГц обозначает, что 1 такт равен 5⋅10−10 сек.
Разрядность число бит, которые процессор обрабатывает за 1 операцию (сейчас равна 32 или 64) определяет "микропоколение" ПК и набор допустимых приложений для исполнения
Частота системной шины частота обмена данными с памятью и внешними устройствами (до 1000 МГц)
Объем кэш-памяти до 2 Мб на одно ядро
Comments