Автобусът за данни и адрес автобус

Процесорът разполага с голям брой регистри, повечето от които се използват от процесора и не е достъпен за програмист.

Например, когато се взема проба следващата инструкция от паметта, тя се поставя в регистъра на обучение. Програмист за достъп до този регистър не могат. Има също така регистрира, че по принцип, софтуерът е на разположение, но са достъпни от софтуера на операционната система (като например регистри за контрол и сянка регистри на сегментни дескриптори). Тези регистри са предимно разработчиците на операционни системи.

Достъпът до данните в кеш паметта е по-бързо от първоначалните данни проба от бавна памет или recomputation, поради което намалява средното време за достъп.

Cache CPU няколко модела на централни процесори (СР) разполагат със собствен кеш, за да се сведе до минимум памет достъп (RAM), която е по-бавен от регистри. Кеш паметта може да доведе до значителни печалби в производителността, в случаите, когато честотата на часовника е много по-малко RAM CPU часовник. Тактовата честота на кеш паметта обикновено е малко по-малка от честотата на процесора. нива на кеш кеша на процесора е разделена на няколко нива.

За процесори с общо предназначение - до 3 кеш ниво N + 1 обикновено са по-големи по размер и по-бавна скорост на циркулация и предаване на данни от N. ниво кеш Най-бързият паметта е кеш от първо ниво - L1-кеш. В действителност, тя е неразделна част от процесора, тъй като тя се намира на един чип, а с него и част от функционалните блокове.

Състои се от кеш за инструкции и данни, кеш за. Някои процесори без L1 кеш не могат да функционират. От друга страна той може да бъде прекратен, но след изпълнението на процесора пада значително. L1 кеш работи на честотата на процесора, и, като цяло, позоваването на него може да се направи всеки такт (често това е възможно да се извърши дори няколко четене / запис в същото време). Достъп латентност е типично 2-4 бие ядро. Обемът обикновено е малък - по-малко от 128 KB. Втората е скорост L2 кеш-- кеша на второ ниво.

Обикновено, той се намира или по-чип като L1, или в непосредствена близост до ядрото, например процесор патрон (само слот процесори). Старият процесор - чипсет на дънната платка. Обемът на L2 кеш на 128 KB до 1-12 MB. В днешните многоядрени процесори, кеша на второ ниво, а на същия чип, отделно използване на паметта - с общ обем от 8 MB кеш за всяко ядро ​​има 2 МБ.

Обикновено латентност L2 кеша намира на ядрен чип, е от 8 до 20 цикъла на ядрото. За разлика от кеш паметта L1, деактивирането й може да се отрази на работата на системата. Въпреки това, проблемите, свързани с многобройни обаждания до Забранена зона на паметта, например база данни, производителността може да падне десетократно. кеш трето ниво, а за най-бързо, обикновено намира отделно от CPU ядра, но тя може да бъде много впечатляващи размери - повече от 32 MB. L3 кеш е по-бавен в сравнение с предходната кеша, но все пак много по-бързо, отколкото на паметта.

При многопроцесорни системи е в обща употреба. Деактивирането на кеша в второто и третото ниво обикновено се използват в математическите проблеми, например, когато се изчислява на полигоните, когато размера на кеша на данни по-малък обем. В този случай, ние можем веднага запишете всички данни в кеша, и след това да им лечение. Асоциативност кеш Една от основните характеристики на кеша - нивото на асоциативност - показва своето логично сегментиране.

Със същото количество схема кеш с по-голяма асоциативност ще бъде по-бързо, но най-ефективни. 3.6 Математически копроцесор математика копроцесор - разширяване копроцесор командни комплекти CPU и осигурява дейността си функционални модули на плаваща запетая процесори, които не разполагат с интегриран модул.

Модул операции с плаваща запетая (. Или с плаваща запетая Engl плаваща запетая единица (FPU)) - част от процесора да изпълнява широк спектър от математически операции на реални числа. Прости "целочислени" процесори за работа с реални числа и математически операции, необходими да поддържат подходящи процедури и време, за да ги изпълни. Модул с плаваща запетая ги поддържа на примитиви ниво - товарене, разтоварване реално число (до / от специални регистри) или математическа операция, извършена върху тях с една единствена команда, поради това, значително ускоряване на такива операции. 4. 4. микропроцесор, многопроцесорни системи, тактова честота и битови процесори. Съвременните процесори работят в микропроцесор.

Физически микропроцесора е интегрална схема - кристален силиций тънка пластина правоъгълна площ от няколко квадратни милиметра, който има схеми, които реализират всички функции на процесора.

Кристал плоча обикновено се поставя в пластмасова или керамична плосък корпус и е свързан към злато проводници с метални щифтове, така че може да бъде свързан към дънната платка на компютъра. Системата на компютри може да има повече от един процесор, паралелно работещи; Такива системи се наричат ​​многопроцесорни.

Скоростта на процесора се измерва в мегахерца (MHz). Това дава приблизителна представа за колко операции той изпълнява през второто. Въпреки че е безопасно да се каже, че 200 MHz Pentium MMX е по-бързо от 166 MHZ Pentium MMX. Такива сравнения са възможни само в рамките на семейството на процесор. Сравнете скорости в MHz Pentium MMX и Pentium II или чип от друг производител не е възможно, тъй като инструкциите се обработват по различни начини. хардуер процесор се реализира в голям интегрална схема (LSI). LSI всъщност не е "голям" размер и е обратно, малък апартамент размер вафла около 20х20 мм затворени в апартамент жилища с поредица от метални щифтове (пинове). LSI е "голям" брой елементи.

Използвайки модерна висока технология позволява поставянето LSI процесор огромен обем (42 милиона през Pentium 4 процесор) функционални елементи (ключове), който има размер само на около 0.13 микрона (1 микрон = 10-6 метра). Най-важната характеристика за определяне на производителността на процесора е тактова честота, т.е. броят на циклите в секунда.

Време - е интервалът от време между началото на две последователни импулси, доставящи специален чип - часовник генератор, синхронизиране работата на компютърните възли. Всеки процесор да изпълнява основните операции (например, добавяне) се дава определен брой тактови цикъла.

Ясно е, че по-голяма е честотата на часовника, толкова повече изчисления в секунда процесора изпълнява. Честотата на часовник измерва в мегахерца (MHz) и гигахерца (GHz). 1 MHz - един милион цикъла в секунда. През 20-те години на процесора часовник скорост се е увеличил почти 500 пъти, от 5 MHz (8086, 1978) до 2.4 GHz процесор Друга характеристика, която се отразява на ефективността му е малко по-процесор. Битов процесор определя от броя на битовете, които могат да бъдат предавани или обработвани от процесора в същото време.

производителност на процесора е неговата интегрална характеристика, която зависи от скоростта на процесора, неговото битовата дълбочина, и особености на архитектурата (наличието на кеш паметта и др.). производителността на процесора не може да бъде изчислена, тя се определя в процеса на тестване, в зависимост от скоростта на конкретните операции процесорни във всяка софтуерна среда. 5.