Az adatbusz és cím busz

A processzor számos nyilvántartások, amelyek többsége által használt processzor és nem hozzáférhető a programozó.

Például, ha a mintavétel a következő utasítást a memóriából, akkor helyezzük az utasítás regiszterbe. Programozó elérni ezt a nyilvántartást nem. Vannak is regisztrálja, hogy elvileg a szoftver áll rendelkezésre, de lehet hozzáférni az operációs rendszert (például a vezérlő regiszterek és árnyék nyilvántartások szegmens leíró). Ezek a nyilvántartások elsősorban a fejlesztők operációs rendszerek.

Az adatokhoz való hozzáférés a cache gyorsabb, mint az eredeti minta adatokat a lassú memória, vagy újraszámítása, ami miatt csökken az átlagos elérési idő.

Gyorsítótár CPU Számos modell a központi processzorok (CP) saját gyorsítótárral, annak érdekében, hogy minimálisra csökkentsék hozzáférésű memória (RAM), ami lassabb, mint regiszterek. A cache egyesítése jelentős termelékenység javulása, abban az esetben, ha az órajel sokkal kevésbé RAM CPU órajel. Az órajel frekvenciája a cache memória általában kisebb, mint a frekvencia a CPU. szintek cache CPU cache van osztva több szinten.

Az általános célú processzorok - legfeljebb 3 gyorsítótár szintű N + 1 általában nagyobb méretű és lassabb forgási sebessége és adatátvitel, mint a gyorsítótár szint N. A leggyorsabb memória egy cache az első szintű - L1-gyorsítótár. Tény, hogy ez szerves része a processzor, mert ez található egy chip, és vele együtt egy része a funkcionális blokkok.

Ez áll egy utasítás-gyorsítótár és az adatok cache. Egyes processzorok nélkül L1 cache nem tud működni. Másrészt le is lehet tiltani, de akkor a processzor teljesítményét jelentősen csökken. L1 cache fut a processzor frekvenciát, és általában az utalás meg lehet csinálni minden órajel ciklusban (gyakran lehet végezni még egy pár olvasási / írási ugyanabban az időben). Access várakozási ideje jellemzően 2-4 veri sejtmagban. A térfogat általában kicsi - kisebb, mint 128 KB. A második az a sebesség, L2-cache - a cache, a második szinten.

Általában, ez található akár on-chip, mint L1, vagy annak közvetlen közelében a sejtmagba, például egy processzor kazetta (csak slot processzorok). A régi processzor - a chipset az alaplapon. A kötet a L2 cache 128 KB, hogy 1-12 MB. A mai többmagos processzorok, a cache, a második szinten, míg az ugyanazon a chip, egy külön memória használat - a teljes térfogata 8 MB cache minden mag 2 MB.

Jellemzően a látencia L2 cache található a központi chip, 8-tól 20 ciklus a sejtmagba. Ezzel szemben a L1 cache letiltása ez hatással lehet a rendszer teljesítményét. Azonban a problémákat, amelyek több hívás a tiltott terület a memória, például az adatbázis, a termelékenység csökkenhet tízszeres. harmadik szintű cache, és a legkevésbé gyors jellemzően található különálló CPU magot, de akkor nagyon impozáns méretű - több mint 32 MB. L3 cache lassabb, mint az előző cache, de még mindig sokkal gyorsabb, mint a memória.

A többprocesszoros rendszer a közös használatra. Letiltása a cache a második és harmadik szint tipikusan alkalmazott matematikai problémák, például, amikor kiszámítjuk az sokszögek, amikor az adat cache mérete kisebb térfogat. Ebben az esetben, akkor azonnal írja le az összes adatot a cache, majd végezze el a kezelést. Asszociativitás cache egyik alapvető jellemzői a cache - szintjének asszociatív - megjeleníti a logikai szegmentálás.

Az azonos mennyiségű cache rendszer nagyobb asszociatív kevesebb lesz gyors, de a leghatékonyabb. 3.6 Matematikai koprocesszor matematikai koprocesszor - koprocesszor kiterjesztése parancs a CPU és biztosítja annak működését funkcionális modulok lebegőpontos feldolgozók, amelyek nem rendelkeznek beépített modullal.

Modul lebegőpontos műveletek (vagy lebegőpontos. Engl lebegőpontos egység (FPU)) - részben a processzor számára sokféle matematikai műveleteket valós számok. Egyszerű „integer” processzorokkal együtt dolgozni valós számok és matematikai műveletek támogatásához szükséges megfelelő eljárásokat és az idő, hogy végre őket. Modul lebegőpontos támogatja őket szintű primitívek - berakodás, kirakodás valós szám (a / a speciális regiszterek), vagy egy matematikai műveletet hajt végre rajtuk egyetlen paranccsal, ennek köszönhetően jelentős gyorsulás az ilyen műveleteket. 4. 4. mikroprocesszor, többprocesszoros rendszerek, órajel-frekvencia és bites processzorok. A modern processzorok fut egy mikroprocesszor.

Fizikailag a mikroprocesszor egy integrált áramkör - a kristályos szilícium vékony lemez téglalap alakú terület néhány négyzetmilliméterben, amely áramkörök, hogy hajtsa végre az összes processzor funkciók.

Crystal lemez általában helyezni egy műanyag vagy kerámia lapos test, és össze van kötve az arany huzalok fém csapok, így lehet csatlakoztatni a számítógép alaplap. A számítástechnikai rendszer többprocesszoros párhuzamosan működő; Ezek a rendszerek a többprocesszoros.

A processzor sebessége megaherzben (MHz). Ez ad egy durva ötlet, hogy sok művelet ő végzi a második. Bár ez biztos, hogy azt mondják, hogy 200 MHz-es Pentium MMX gyorsabb, mint a 166 MHz-es Pentium MMX. Az ilyen összehasonlítás lehetséges csak a processzor család. Összehasonlítása sebesség MHz-es Pentium MMX és a Pentium II vagy egy chipet másik gyártó nem lehetséges, mert az utasítások feldolgozása különböző módokon. hardver processzor végre egy nagy, integrált áramkör (LSI). LSI valójában nem egy „nagy” méretű, és fordítva, egy kis lapos ostya mérete körülbelül 20x20 mm körül, és a lapos ház egy sor fém csapok (csapok). LSI egy „nagy” elemek száma.

A modern, nagy technológia lehetővé teszi, forgalomba LSI processzor hatalmas mennyiségű (42 millió a Pentium 4 processzor) funkcionális elemek (kapcsolók), amelynek mérete csak körülbelül 0,13 mikron (1 mikron = 10-6 méter). A legfontosabb jellemzője meghatározó processzor teljesítménye az órajel, azaz a ciklusok száma másodpercenként.

Az idő - az az idő intervallum a kezdetektől két egymást követő impulzus ellátó speciális chip - az órajel-generátor, szinkronizálás a számítógéppel csomópontok munkát. Mindegyik processzor alapművelet végrehajtására (például kívül) kap egy bizonyos számú órajel ciklust.

Nyilvánvaló, hogy minél nagyobb az órajel, annál számítás másodpercenként a processzor végzi. Az órajel frekvenciája megaherzben (MHz) és gigahertz (GHz). 1 MHz - egymillió ciklus másodpercenként. Több, mint 20-as évek CPU órajel sebessége nőtt csaknem 500-szor, 5 MHz (8086, 1978), hogy 2,4 GHz-es processzor egy másik jellemzője, hogy befolyásolja a teljesítményt egy bites processzor. Bites processzor által meghatározott számú bit továbbítható vagy feldolgozó által feldolgozott ugyanabban az időben.

Processzor teljesítménye annak szerves jellemző, ami függ a processzor sebessége, a bit mélység, és jellemzői az architektúra (a jelenléte a cache memória és mások.). A processzor teljesítménye nem lehet kiszámítani, hogy meghatározzuk a tesztelési folyamat szerint a processzor sebessége konkrét műveletek bármilyen szoftver környezetben. 5.