§34. Процессор | Основные характеристики процессора (курс pol 136 ч.)

Планирование уроков на учебный год (по учебнику К.Ю. Полякова, Е.А. Еремина, полный углубленный курс, 4 часа в неделю)


Уроки 41 - 45
Процессор. Память. Устройства ввода и вывода
§34. Процессор. §35. Память. §36. Устройства ввода. §37. Устройства вывода



Содержание урока

§34. Процессор

Введение

Арифметико-логическое устройство

Устройство управления

Регистры процессора

Основные характеристики процессора

Система команд процессора

Вопросы и задания

Задачи

§35. Память
§36. Устройства ввода
§37. Устройства вывода

§34. Процессор


Основные характеристики процессора


Мы уже говорили о том, что для организации выполнения команд в компьютере есть генератор тактовых импульсов, каждый из которых «запускает» очередной такт машинной команды. Очевидно, что чем чаще следуют импульсы от генератора, тем быстрее будет выполняться операция. Следовательно, тактовая частота, измеряемая количеством тактовых импульсов в секунду, может быть характеристикой быстродействия процессора.

Тактовая частота — количество тактовых импульсов в одну секунду.

В настоящее время тактовая частота измеряется в гигагерцах, т. е. в миллиардах (109) импульсов в секунду. Эту частоту нельзя установить сколь угодно высокой, поскольку процессор может просто не успеть выполнить действие очередного такта до прихода следующего импульса.

Нужно понимать, что использовать тактовую частоту для сравнения быстродействия процессоров можно только в том случае, если оба процессора устроены одинаково. Например, если какая-то команда в одном из процессоров выполняется за два такта, а в другом — за три, то при равенстве частот первый будет работать в полтора раза быстрее.

Приближённо можно считать, что процессор выполняет за один такт одну простую команду (типа пересылки числа из регистра в регистр). Тогда при тактовой частоте 4 ГГц за одну секунду выполняется около 4 миллиарда таких операций. Это примерная оценка, потому что при конвейерном методе скорость выполнения команд сильно зависит от множества факторов, например от порядка следования команд в программе.

Другая характеристика, позволяющая судить о производительности процессора, — это его разрядность.

Разрядность — это максимальное количество двоичных разрядов, которые процессор способен обработать за одну команду.

Чаще всего разрядность определяют как размер регистров процессора в битах.

Однако важны также разрядности шины данных и шины адреса, которые поддерживает процессор. Разрядность шины данных — это максимальное количество битов, которое может быть считано за одно обращение к памяти. Разрядность шины адреса — это количество адресных линий; она определяет максимальный объём памяти, который способен поддерживать процессор. Этот объём памяти часто называют величиной адресного пространства, он вычисляется по формуле 2й, где R — количество разрядов шины адреса.

Все три разрядности могут не совпадать. Так, у процессора Pentium II были 32-разрядные регистры, разрядность шины данных — 64 бита, а шины адреса — 36 битов.

Следующая страница Система команд процессора



Cкачать материалы урока







Наверх