Персональный компьютер

 

Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Центральный процессор в общем случае содержит в себе:

• арифметико-логическое устройство;
• шины данных и шины адресов;
• регистры;
• счетчики команд;
• кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт);
• математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров . Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера. Микропроцессор Intel Pentium 4 — наиболее совершенный и мощный процессор выпуска 2001 г. с тактовой частотой до 2 Гигагерц, представлен на рисунке 2.5 примерно в натуральную величину. Он предназначен для работы приложений, требующих высокой производительности процессора, таких, как передача видео и звука по Интернет, создание видео-материалов, распознавание речи, обработка трехмерной графики, игры

.

Рис. Микропроцессор Pentium 4. Вид сверху (слева)и вид снизу (справа)

Микропроцессоры различаются рядом важных характеристик:

• тактовой частотой обработки информации;
  
• разрядностью;
  
• адресным пространство

Тактовая частота обработки информации
Тактом называют время между началом подачи двух последовательных импульсов электрического тока, синхронизирующих работу различных устройств компьютера. Специальные импульсы для отсчета времени для всех устройств вырабатывает тактовый генератор частоты, расположенный на системной плате. Тактовая частота определяется как количество тактов в секунду и измеряется в мегагерцах(1МГц= 1 млн тактов/сек). Микропроцессоры с наибольшей тактовой частотой обладают и наибольшим быстродействием - количество операций, выполняемых ими в секунду - MIPS(миллион инструкций в сек). Тактовая частота процессора часто указывается в его названии. Например, процессор Pentium III 800 работает с тактовой частотой 800 МГц, то есть его "сердце" бьется почти в миллиард раз чаще, чем ваше. Этот микропроцессор может выполнять несколько сотен миллионов команд в секунду.


Разрядность процессора
Разрядность процессора - это число битов, обрабатываемых процессором одновременно. Процессор может быть 8-, 16-, 32- и 64-разрядным. Вместе с быстродействием разрядность характеризует объем информации, перерабатываемый процессором компьютера за единицу времени.


Адресное пространство(адресация памяти)
Объем физически адресуемой МП оперативной памяти называется его адресным пространством. Он определяется разрядностью внешней шины адреса. Поэтому разрядность процессора часто уточняют записывая, например, 32/32, это значит МП имеет 32х разрядную шину данных и 32х разрядную шину адреса, т.е. одновременно обрабатывается 32 бита информации, а объм адресного пространства МП составляет 4 Гбайта. Типы процессоров:

Модель	Тактовая частота, МГц	Внутренняя кэш-память, Кбайт	Разрядность	Год выпуска
8086	4-8	-	16	1978
80286	8-20	-	16	1982
80386	20-40	-	32	1985
80486	20-100	8-16	32	1989
Pentium	60-150	16	64	1993
Pentium Pro	100-200	16	64	1995
Pentium II	233-300	512	64	1997
Pentium III	450-500	512	64	1999