dispozitiv procesor
Procesor - este dispozitivul principal al calculatorului efectuarea de operații aritmetice și logice, și să pună în aplicare toate componentele unui management calculator. Procesorul este o miniatură placheta de siliciu formă dreptunghiulară subțire pe care este plasat un număr foarte mare de tranzistori care implementează toate funcțiile îndeplinite de către procesor. Placa silicic - este foarte fragilă, iar din moment ce va avea ca rezultat deteriorarea eșecul CPU, atunci acesta este plasat într-un material plastic sau ceramică caz.
1. Vvedenie2. Kernel-ului protsessora2.1. Principiul de bază de funcționare protsessora2.2. Metode pentru creșterea productivității protsessora2.2.1 nucleu. Konveyerizatsiya2.2.2. Superskalyarnost2.2.3. dannyh2.2.4 procesare paralelă. Tehnologia Hyper-threading2.2.5. Tehnologia Turbo Boost.2.2.6. Metode de executie komand.2.3 eficienta reduce consumul de energie protsessora3 nucleu. memoria cache-
1. Introducere.
procesor modern - un echipament complex și high-tech, care include toate cele mai recente progrese în tehnologia informatică și domenii conexe ale științei.
Cele mai multe procesoare moderne constau din:
unul sau mai multe nuclee care efectuează executarea tuturor instrucțiunilor;
nivele multiple cache (de obicei, două sau trei niveluri), accelerarea procesor de interacțiune cu RAM;
controler de bus de sistem (DMI, QPI, HT, etc.);
Și se caracterizează prin următorii parametri:
ROM care conține firmware;
ramură de predictor este încercarea de a determina ce secventa de comenzi vor fi executate după tranziție. Este necesar ca, după condițională sarcina maximă ramură a conductei de bază de procesor.
Blocuri de decodare. după cum sugerează și numele - ea blochează, care sunt angajate în instrucțiuni de decodare, adică, se constată că este necesar să se facă procesorul, și ce date suplimentare sunt necesare pentru a efectua instrucțiunile. Sarcina este pentru majoritatea procesoarelor de astăzi comerciale, construit pe baza conceptului CISC - este foarte dificil. Faptul că durata de instruire și numărul de operanzi - nefixate, iar acest lucru complică foarte mult durata de viață a dezvoltatorilor de procesoare și face procesul de decodare o sarcină non-triviale.
unele comenzi complexe de multe ori necesitatea de a înlocui microcod - o serie de instrucțiuni simple, împreună efectuând aceeași acțiune ca o instrucțiune complexă. Set de firmware cusute în ROM, built-in procesor. În afară de microcod procesor simplifică proiectarea, deoarece nu este nevoie de crearea de blocuri de bază multi-structurate pentru a efectua anumite comenzi, iar microcod corect este mult mai ușor decât pentru a elimina eroarea în funcționarea unității.
In procesoarele moderne se întâmplă de obicei, instrucțiuni de decodificare unitate 2-4, de exemplu, în procesoare Intel Core 2 fiecare nucleu cuprinde două astfel de blocuri.
unități de date de prelevare de probe efectuate date eșantionate din cache sau RAM necesară pentru a executa instrucțiunea curentă. In general, fiecare nucleu procesor cuprinde o multitudine de blocuri de eșantionare a datelor. De exemplu, în Intel Core procesoare folosesc două mostre de date bloc pentru fiecare nucleu.
Unitatea de control pe baza instrucțiunii decodat controlează unitățile de execuție de instrucțiuni, distribuie sarcina între ele, asigură executarea la timp și corectă a instrucțiunilor. Aceasta este una dintre cele mai importante blocuri ale miezului procesorului.
Unități de execuție de instrucțiuni includ mai multe tipuri diferite de blocuri:
ALU - unitate logică aritmetică;
FPU - un dispozitiv pentru punerea în aplicare a operațiunilor în virgulă mobilă;
SSE (Streaming SIMD Extensions) - un set de instrucțiuni dezvoltate de Intel, pentru a efectua aceeași secvență de operații pe o multitudine de date cu paralelizare proces de calcul. seturi de instrucțiuni sunt în mod constant îmbunătățite, iar în momentul când există revizuiri: SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4;
ATA (Application Accelerator vizat) - un set de linii directoare dezvoltate de Intel, pentru a accelera activitatea de software specializat și pentru a reduce consumul de energie atunci când se lucrează cu astfel de programe. Aceste instrucțiuni pot fi utilizate, de exemplu, în calculul checksum sau a datelor de căutare;
3DNow - un set de instrucțiuni dezvoltate de AMD pentru a extinde MMX set de instrucțiuni de capabilități;
AES (Advanced Encryption Standard) - un set de linii directoare dezvoltate de Intel, pentru a accelera aplicațiile care folosesc criptarea datelor de pe algoritmul omonim.
Unitatea funcționează intermitent. Întrerupe - una dintre cele mai importante sarcini ale procesorului, permițându-i să reacționeze la evenimente, pentru a întrerupe progresul programului și de a efectua acțiunea necesară de la el. Din cauza întreruperii, procesorul este capabil de o operațiune pseudo, și anume un așa-numit multitasking.
După terminarea funcției de procesare de întrerupere, datele sunt citite din stivă stocate în acesta, iar procesorul reia executarea problemei reduse.
Registrele - memorie ultrarapide (registre de acces de mai multe ori mai rapid de memorie cache de acces) dintr-o cantitate mică (câteva sute de bytes), o parte a procesorului, pentru a stoca temporar rezultatele intermediare de executare a instrucțiunilor. Registrele CPU sunt împărțite în două tipuri: registre de uz general și registrele speciale.
Registrele de uz general sunt utilizate la efectuarea operații aritmetice și logice, operații suplimentare, sau anumite seturi de instrucțiuni (MMX, SSE, etc).