Идентификация и установка процессора презентация
Презентация на тему: " Презентация. Микропроцессоры. Процессор Центральным устройством в компьютере является процессор. Он выполняет различные арифметические и логические операции," — Транскрипт:
2 Процессор Центральным устройством в компьютере является процессор. Он выполняет различные арифметические и логические операции, к которым сводится решение любой задачи обработки информации на компьютере. Процессор управляет работой всех устройств компьютера. Процессор – устройство, обеспечивающее преобразование информации и управление другими устройствами компьютера.
3 Современный процессор представляет собой микросхему, или чип, выполненную на миниатюрной кремниевой пластине – кристалле. Поэтому его принято называть микропроцессором.
4 История развития процессоров Первым общедоступным микропроцессором был 4- разрядный Intel Его представила 15 ноября 1971 года корпорация Intel. Он содержал 2300 транзисторов, работал на тактовой частоте 108 кГц.
5 Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему, а точнее, сверхбольшую интегральную схему (СБИС). Слово сверхбольшая относится не к размерам интегральной схемы, а к количеству заключенных в ней электронных компонентов, размещенных на кремниевой пластине. Число компонентов достигает нескольких миллионов.
6 Арифметические операции Арифметические операции – это базовые математические операции, такие как сложение, вычитание, умножение и деление.
7 Логические операции Логические операции (логическое умножение, логическое сложение, отрицание) представляют собой некоторые специальные операции, которые чаще используются при проверке соотношений между различными величинами. Это необходимо для работы компьютера.
8 В состав процессора входят: Арифметико – логическое устройство (АЛУ), выполняющее базовые арифметические и логические операции. Устройство управления (УУ). Элементы памяти.
9 Процессор должен обеспечить автоматическое исполнение программы. Хранящейся в памяти компьютера, для чего выполняет следующие действия: Извлечь из памяти команду, Расшифровать команду, Выполнить команду.
10 Производительность Важной характеристикой процессора является его производительность (количество элементарных операций, выполненных им за одну секунду). В свою очередь, производительность процессора зависит от тактовой частоты и разрядности.
11 Тактовая частота Тактовая частота – это количество тактов в секунду. Такт – интервал времени между началами двух соседних тактовых импульсов. Единица измерения тактовой частоты – герц (Гц). В течение одного такта может быть выполнена элементарная операция, например сложение двух чисел. Современный персональный компьютер может выполнить миллионы и миллиарды таких элементарных операций в секунду.
12 Разрядность процессора Разрядность процессора определяет размер минимальной порции информации, обрабатываемой процессором за один такт. Эта порция информации, часто называемая машинным словом, представлена последовательностью двоичных разрядов (бит).
13 Сопроцессоры Кроме центрального микропроцессора во многих компьютерах имеются сопроцессоры – дополнительные специализированные процессоры. Например, математический сопроцессор – микросхема, которая помогает основному процессору в выполнении вычислений при решении на компьютере математических задач. Математический сопроцессор
Презентация на тему: " Центральный процессор ЦПУ - центральное процессорное устройство CPU - central processing unit (центральное вычислительное устройство) Исполнитель машинных." — Транскрипт:
2 Центральный процессор ЦПУ - центральное процессорное устройство CPU - central processing unit (центральное вычислительное устройство) Исполнитель машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера, отвечающий за выполнение операций, заданных программами.
3 Процессор (от англ. процесс, делать) – это центральное устройство компьютера, обеспечивающее преобразование информации и управление другими устройствами. Аппаратно реализуется на БИС (компоненты интегральной схемы формируются на кристалле кремния с добавлением примесей фосфора или бора). В 1971 году инженеры фирмы Intel построили схему процессора на одном кремниевом кристалле, который содержал 2250 транзисторов.
5 В общем случае центральный процессор содержит: - арифметико-логическое устройство ( центральная часть процессора, выполняющая арифметические и логические операции ) - шины данных ( определяет количество информации, которое можно передать за один такт ) и шины адресов ( определяет объём адресуемой памяти ) - регистры( устройства, предназначенные для приема, хранения и передачи информации ) - счетчики команд ( содержащий адрес текущей выполняемой команды ) - кэш-память ( память с большей скоростью доступа, предназначенная для ускорения обращения к данным ) - математический сопроцессор чисел с плавающей точкой ( служит для расширения командного множества центрального процессора и обеспечивающий его функциональностью модуля операций с плавающей запятой )
6 Кэш-память Кэш-память – встроенная память, в которую процессор помещает все часто используемые данные, чтобы «не ходить каждый раз за семь верст киселя хлебать). Кэширование это использование дополнительной быстродействующей памяти, т.е кэш-памяти для хранения копий блоков информации из основной (оперативной) памяти, вероятность обращения к которым в ближайшее время велика. Различают кэши 1-, 2- и 3-го уровней. Кэш 1-го уровня имеет наименьшую латентность (время доступа), но малый размер, кроме того кэши первого уровня часто делаются многопортовыми. Так, процессоры AMD K8 умели производить 64 бит запись+64 бит чтение либо два 64-бит чтения за такт, AMD K8L может производить два 128 бит чтения или записи в любой комбинации, процессоры Intel Core 2 могут производить 128 бит запись+128 бит чтение за такт. Кэш 2-го уровня обычно имеет значительно большие латентности доступа, но его можно сделать значительно больше по размеру. Кэш 3-го уровня самый большой по объёму и довольно медленный, но всё же он гораздо быстрее, чем оперативная память.
7 Производительность – количество операций, выполненных в секунду. Процессор выполняет арифметические и логические операции. Производительность зависит от тактовой частоты и разрядности. Тактовая частота – количество тактов в секунду. Такт – интервал времени между началами соседних тактовых импульсов. Тактовая частота измеряется в Гц. Разрядность – размер минимальной порции информации, обрабатываемой процессором за такт. Измеряется в битах.
8 Этапы цикла выполнения: 1. Процессор выставляет число, хранящееся в регистре счётчика команд, на шину адреса, и отдаёт памяти команду чтения;регистре счётчика команд шину адреса памяти 2. Выставленное число является для памяти адресом; память, получив адрес и команду чтения, выставляет содержимое, хранящееся по этому адресу, на шину данных, и сообщает о готовности;адресом шину данных 3. Процессор получает число с шины данных, интерпретирует его как команду (машинную инструкцию) из своей системы команд и исполняет её;машинную инструкцию системы команд 4. Если последняя команда не является командой перехода, процессор увеличивает на единицу (в предположении, что длина каждой команды равна единице) число, хранящееся в счётчике команд; в результате там образуется адрес следующей команды;командой перехода 5. Снова выполняется п. 1. Данный цикл выполняется неизменно, и именно он называется процессом (откуда и произошло название устройства).
9 п/п Название Год выпуска Частота Кэш- память Количество транзисторов разрядность Техно логия (мкм) к Гц к Гц МГц ,77 10 МГц МГц , (DX,SX) МГц , (SX, SLK,DX) МГц 8 кб L1 (L1- 1 уровень) ,6 млн Pentium – 166 МГц 16 кб L1 3.3 млн.32 0,8 – 0,5 9 Pentium Pro – 200 МГц 16 кб L1, 256 кб - 2 Мб L2 5,5 млн.320,5
10 п/п Название Год выпуска Частота Кэш- память Количест во транзисторов Разрядность (бит) Технология (мкм) 10 Pentium – 300 МГц 32 кб L1 512 кб L2 7.5 млн.320,25 11Celeron – 500 МГц 128 кб L1 7.5 млн. – 19 млн. 320,25 12 Pentium МГц – 1 ГГц 32 кб L1 512 кб L млн. 320,18 13Pentium ,3 3,4 ГГц 8 кб L1, 256 – 512 кб L2 44 – 60 млн.32 0,18 – 0,13 14 Pentium D 20052,8 – 3,2 ГГц 16 кб L1, 2×1Мб L2 230 млн. 32( с 64- битным расширением) 0,09 15 Intel Core ГГц 4 Мб L2 2x6 Мб L2 291 млн нм 45 нм 16 Intel Core i ГГц (4 х 256 Кб L2, 8 Мб L3) 731 млн нм
11 26 октября Tilera анонсировала 100-ядерный процессор широкого назначения. Каждое процессорное ядро представляет собой отдельный процессор. Процессоры производятся по 40-нм нормам техпроцесса и работают на тактовой частоте 1,5 ГГц. Выпуск назначен на начало 2011 года.
12 Наиболее популярные производители процессоров: Pentium, Pentium II, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Pentium III, Pentium IV, Celeron (для дома) Celeron (для дома) Xeon(для серверов) Xeon(для серверов) Pentium M( ноутбуки) Pentium M( ноутбуки) Pentium D, Core 2 Duo, Pentium D, Core 2 Duo, Core 2 Quad Core 2 Quad K7, Athlon XP, Athlon 64 Semptron(для дома и ноутбуков) Turion (для ноутбуков) Opteron(для серверов) Athlon 64 X2 (два ядра)
13 Читаем прайс-лист: Intel Pentium 4 3.0G 800 MHz/1M – процессор Pentium4 фирмы Intel с тактовой частотой 3 Ггц; частота шины 800 Мгц; кэш-память 1 Мбайт. Intel Pentium 4 3.0G 800 MHz/1M – процессор Pentium4 фирмы Intel с тактовой частотой 3 Ггц; частота шины 800 Мгц; кэш-память 1 Мбайт. Socket Mb L2 FSB 1333 Intel® Core2 Quad 2.33 Ghz Socket Mb L2 FSB 1333 Intel® Core2 Quad 2.33 Ghz Socket Mb L2 FSB 1333 Intel® Core2 Quad 2.83 Ghz Socket Mb L2 FSB 1333 Intel® Core2 Quad 2.83 Ghz
14 Многоядерные процессоры Содержат несколько процессорных ядер в одном корпусе (на одном или нескольких кристаллах). Процессоры, предназначенные для работы одной копии операционной системы на нескольких ядрах, представляют собой высоко интегрированную реализацию системы «Мультипроцессор». На данный момент массово доступны процессоры с двумя ядрами, в частности Intel Core 2 Duo на 65 нм ядре Conroe (позднее на 45 нм ядре Wolfdale) и Athlon64X2 на базе микро архитектуры K8. В ноябре 2006 года вышел первый четырёхъядерный процессор Intel Core 2 Quad на ядре Kentsfield, представляющий собой сборку из двух кристаллов Conroe в одном корпусе. Двухядерность процессоров включает такие понятия, как наличие логических и физических ядер: например двухъядерный процессор Intel Core Duo состоит из одного физического ядра, которое в свою очередь разделено на два логических. Процессор Intel Core 2 Duo состоит из двух физических ядер, что существенно влияет на скорость его работы.
18 Celeron: Одноядерные модели Celeron маркируются либо буквой "D" с тремя цифрами (например, Celeron D 351), либо только цифрами (к примеру, Celeron 450). Все модели с буквой "D" работают на шине 533 МГц, без буквы "D" - на 800 МГц. Чем выше число в названии модели процессора - тем он мощнее (у процессоров Celeron D больше размер кэша или выше тактовая частота, а у моделей Celeron 4xx больше тактовая частота (т.к. у них одинаковый объём кэша Кб). Двухъядерные модели Celeron Eхxx маркируются в соответствии с их архитектурой, тактовой частотой и размером кэша. Чем больше четырёхзначное число после буквы "Е", тем более современным и мощным является процессор (более современная архитектура, высокая тактовая частота или больший объём кэша). Недорогие двухъядерные процессоры серии Celeron Eхxx - оптимальный выбор для бюджетного «неигрового» ПК.
19 Pentium: Двухъядерные модели Pentium представлены двумя сериями - E5 ххх и Е6 ххх. Различия между ними заключаются в частоте системной шины: E5 ххх МГц, Е6 ххх МГц. В пределах серии процессоры маркируются в зависимости от тактовой частоты т.к. имеют одинаковый кэш второго уровня объёмом 2 Мб. Чем выше частота, тем выше число в обозначении процессора, а следовательно выше и производительность CPU. Также существуют модели процессоров Pentium со встроенным видеоядром: G6950/6960 (предназначены для установки на сокет LGA1156, обладают 3 Мб кэша типа SmartCache* и тактовыми частотами 2.8/2.93 ГГц соответственно), а также G620, G840, G850. Эти модели обладают таким же кэшем, имеют частоты, равные 2.6, 2.8 и 2.9 ГГц соответственно, но предназначенные для установки на более современный сокет LGA1155. Процессор Pentium - хорошее решение для недорогого домашнего компьютера начального уровня, ориентированного на просмотр фильмов и видеозаписей, прослушивание музыки, веб-серфинг, работу с документами и изображениями, а также запуск нетребовательных компьютерных игр. * Intel Smart Cache - специальная технология, которая в зависимости от нагрузки на процессорные ядра может динамически распределять доступный объём кэша L3 между ними. Такая система значительно снижает время доступа процессора к кэш-памяти, а следовательно повышает его производительность.
20 Core 2: Процессоры линейки Core 2 подразделяются на 3 типа: 1) Core 2 Duo – Двухъядерные процессоры 2) Core 2 Quad – Четырёхъядерные процессоры 3) Core 2 Extreme – «Экстремальные» четырёхъядерные процессоры. Модели процессоров линейки Core 2 Duo маркируются аналогично линейке Pentium - в пределах серии в зависимости от тактовой частоты, между сериями - от размера кэша. У моделей серии E7xxx размер кэша составляет 3 МБ, а FSB равна 1066 МГц, у E8xxx – 6 МБ кэша и шина с частотой 1333 МГц соответственно. Процессоры Core 2 Quad маркируются буквой Q и числом после него. Всё точно также, как и в случае с Core 2 Duo, даже ещё проще - все модели 8 серии (например, Core 2 Quad Q8400) имеют кэш L2, равный 4 Мб, а модели 9 серии (например, Core 2 Quad Q9300) - 6 Мб. Процессоры обеих серий работают на частоте шины 1333 МГц.
21 Core i7, Core i5 и Core i3: Процессоры линеек Core i7, Core i5 и Core i3 маркируются либо трёхзначным (предыдущее поколение процессоров), либо четырёхзначным числом в зависимости от тактовой частоты - чем больше число, тем выше частота. Все модели Core i3 являются двухъядерными, обладают 512 Кб кэша L2, встроенной видеоподсистемой Intel HD Graphics и подразделяются на серии i3- ххх и i3-2xxx. Первые предназначены для работы на сокете LGA1156 и имеют 4 Мб кэша L3, тогда как новые процессоры i3-2xxx, работающие на сокете LGA1155, имеют 3 Мб кэша третьего уровня. Что касается Core i5, то оборудованные сокетом LGA1156 модели подразделяются на серии i5-6xx и i5-7xx. ЦП линейки i5-6xx аналогично Core i3 являются двухъядерными, имеют встроенный видеочип, 512 Кб кэша L2 и 4 Мб кэша L3. В свою очередь процессоры i5-7xx не имеют видеоподсистемы, но обладают 4 ядрами, 1 Мб кэша второго и 8 Мб третьего уровня. Новое семейство четырёхъядерных процессоров Core i5 маркируется четырёхзначным числом (к примеру, Core i5-2400), обладает встроенным видеоядром, 1 Мб L2-кэша, 6 Мб L3 и предназначено для установки на сокет LGA1155.
22 Процессоры Core i7-ххх являются четырёхъядерными (исключение составляют «экстремальные» шестиядерные модели Core i7- 970/975/980X), не обладают встроенным видеочипом, имеют кэш второго уровня объёмом 1 Мб, третьего уровня - 8 Мб и предназначены для установки на сокет LGA1366 (модели серии i7-9xx) или LGA1156 (i7-8xx). Линейка процессоров Core i7-2xxx, предназначена для работы на сокете LGA1155, имеет встроенное видеоядро Intel HD Graphics 3000 и аналогичный другим моделям Core i7 объём кэша. Необходимо отметить, что в новую линейку процессоров на архитектуре Sandy Bridge (Core i3-2xxx, Core i5-2xxx, Core i7-2xxx) входят энергоэффективные (со сниженными тактовыми частотами) и высокоэнергоэффективные (со значительно заниженными частотами) модели, обладающие пониженным тепловыделением. В маркировке таких процессоров после числа присутствует буква «S» (энергоэффективные) или «Т» (высокоэнергоэффективные). Кроме того, присутствуют также процессоры с незаблокированным множителем. В их маркировке указывается буква «К»
23 Современные процессоры этой компании маркируются трёхзначными или четырёхзначными числами. На данный момент самым распространённым сокетом для процессоров AMD является Socket AM3, имеют стандартную частоту системной шины, равную 4000 МГц. При выборе процессора этой фирмы также необходимо обратить внимание на тактовую частоту процессора, объём кэша, тип и частоту поддерживаемой оперативной памяти и сокет. Самыми распространёнными линейками процессоров на сегодняшний день являются Sempron, Athlon II и Phenom II. Именно процессоры этих семейств мы и рассмотрим далее. Sempron - самый «слабый» среди процессоров AMD, предназначен для офисных конфигураций. Аналог процессора Celeron от Intel. Athlon - универсальный процессор средне-высокой мощности. Аналогичен Intel Pentium и Core i3/i5. Phenom - процессор для игровых конфигураций системных блоков. Шестиядерные модели имеют производительность, сравнимую с процессорами серии Core i5-2 ххх и Core i7.
24 Sempron: Современные модели процессоров Sempron обозначаются трёхзначным числом. Чем выше число - тем выше тактовая частота процессора. Все процессоры линейки Sempron имеют размер кэша 1 Мб. Athlon II: Эти процессоры имеют буквенно-цифровое обозначение, зависящее от количества ядер и тактовой частоты. Серия X2 2xx - двухъядерные, Х3 4 хх - трехъядерные, Х4 6 хх - четырёхъядерные. Трёхзначное число зависит от объёма кэша (от 1 до 2 Мб) и тактовой частоты процессора. Phenom II: Процессоры под названием Phenom II бывают двух- (X2), четырёх- (Х4) и шестиядерными (Х6). В пределах каждой из трёх серий процессоры маркируются в зависимости от тактовой частоты - чем выше трёхзначное число, тем выше частота. Двухъядерные модели имеют L2-кэш объёмом в 1 Мб + 6 Мб кэша L3. В свою очередь модели серии Х4 обладают 2 Мб кэша второго уровня и 6 Мб кэша третьего уровня. Шестиядерные процессоры Phenom II X6 - самые мощные процессоры из всех выпускаемых компаний AMD. Они имеют высокие тактовые частоты, 3 Мб (512 Кб х 6) кэша L2 и 6 Мб кэша L3.
25 о системах охлаждения процессоров. Системы охлаждения (кулеры) бывают: 1."Боксовые" (от производителя процессора). 2. Поставляются с ним в "боксовом комплекте", т.е. в коробке. 2. От сторонних производителей (приобретаются отдельно). Если вы не планируете производить разгон* процессора, для вас некритичен небольшой уровень шума боксового вентилятора и вы не желаете разбираться в установке систем охлаждения – можете поставить кулер, идущий в комплекте вместе с процессором. Если же вы планируете заниматься разгоном, то необходимо обязательно позаботиться о достаточном охлаждении центрального процессора и приобрести отдельный "оверклокерский" кулер. Как уже было сказано выше, боксовые кулеры имеют несколько больший уровень шума, чем остальные, но в то же время они гораздо более просты в установке. Процессор, идущий в красивой картонной упаковке, в комплекте с кулером, обозначается "BOX" (боксовый комплект). Процессор без кулера (и вообще без коробки) - "OEM". Боксовые версии процессоров, естественно, стоят дороже OEM-версий. * Разгон (оверклокинг, англ. overclocking) - искусственное увеличение производительности центральных процессоров или других компьютерных комплектующих, таких, как, например, видеокарта или оперативная память, путём повышения их рабочих частот, напряжения питания или других параметров.
26 У процессоров Intel дополнительные функции и технологии: ММХ, SSE, SSE2, SSE3. Наборы инструкций для процессора, ускоряющих работу с мультимедиа и большими объемами данных. Технология НТ (Hyper-Threading Technology). Технология, позволяющая выполнять несколько потоков команд одновременно, используется только в некоторых процессорах. ТМ1 (Thermal Monitor 1) и ТМ2 (Thermal Monitor 2). Технология защиты процессора от перегрева. В режиме ТМ1 процессор пропускает несколько рабочих тактов при достижении критической температуры, а в режиме ТМ2 снижается его тактовая частота. Enhanced Halt State. Режим пониженного энергопотребления, активирующийся при поступлении на процессор команды Halt, то есть если нет полезных задач. EIST (Enhanced Intel SpeedStep Technology). Технология энергосбережения, аналогичная CooPn'Quiet, динамически изменяющая с помощью ОС тактовую частоту процессора. XD (Execute Disable Bit). Технология, запрещающая запуск кода из области данных, аналогичная NX-bit. ЕМТ64. Технология, аналогичная AMD64, позволяющая выполнять 64-битные инструкции. Intel Trusted Execution. Новая технология защиты от вредоносных программ на аппаратном уровне, которую поддерживают новые модели процессоров семейства Core 2. Для ее реализации требуется поддержка со стороны процессора, чипсета (наличие доверенного платформенного модуля ТРМ) и ОС. VT (Virtualization Technology). Аппаратная поддержка одновременной работы нескольких виртуальных машин на одном компьютере, аналогичная AMD-V.
27 Что нужно знать при выборе процессора: 1. Семейство (линейка, серия) и модель процессора 2. Сокет 3. Тактовая частота 4. Размер кэша 3. Тип и частота поддерживаемой оперативной памяти 4. Частота системной шины (в некоторых случаях)
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
«Как закрыть гештальт: практики и упражнения»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Современные процессоры
Дисциплина: Основы архитектура ЭВМ и ВС.
Курс второй.
Специальность: Информационные системы (по отраслям)
Преподаватель: Стрельникова Тамара Алексеевна
2
Основные показатели процессоров
3
Основные определения
Процессор, или центральный процессор, представляет собой «сердце» материнской платы, поскольку находиться в постоянном взаимодействии с другими элементами материнской платы до тех пор, пока ПК включен.
Микропроцессор – это выполненное по интегральной технологии цифровое устройство, обрабатывающее информацию в соответствии с программой и управляющее вводом и выводом информации.
Непрерывное совершенствование интегральной технологий приводит к изменениям в структуре микропроцессора
5
Основные характеристики процессоров.
объем установленной кэш-памяти.
степень интеграции;
разрядность обрабатываемых данных ;
тактовая частота;
память, к которой может адресоваться CPU;
Степень интеграции микросхемы CPU показывает, какое число транзисторов в ней умещается
Разрядность обрабатываемых данных определяется количеством бит информации, которое процессор может обрабатывать одновременно: 16, 32 или 64
Тактовая частота определяется частотой работы тактового генератора, который синхронизирует работу различных компонентов. (МГц)
Объем памяти, к которой может адресоваться CPU, определяется объемом оперативной памяти ПК, поскольку данные, которые обрабатывает CPU, должны располагаться в RAM
6
Классификация и типы процессоров.
По назначению:
универсальные, имеющие широкое применение в различных областях при выполнении самых разных задач;
специализированные, предназначенные для конкретных применений, их характеристики предназначены определенному кругу задач.
7
Классификация и типы процессоров.
По разрядности:
с фиксированной разрядностью;
с изменяемой разрядностью.
По способу управления:
микропрограммируемые;
макропрограммируемые.
8
Конструктивное исполнение
На любом процессорном кристалле находятся:
процессор, главное вычислительное устройство, осуществляющее арифметические и логические операции над данными, состоит из миллионов логических элементов – транзисторов;
сопроцессор – специальный блок для операций с «плавающей точкой». Применяется для особо точных и сложных расчетов, а так же работы с рядом графических программ;
кэш-память первого уровня – сверхбыстрая память, предназначена для хранения промежуточных результатов вычислений;
Кэш-память второго уровня.
9
Совместимость процессоров.
Если два процессора имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы на программном уровне. Это означает, что программа, написанная для одного процессора, может исполняться и другим процессором.
Процессоры, имеющие разные системы команд, как правило, несовместимы или ограниченно совместимы на программном уровне.
10
Сокет процессора.
Тип сокета можно узнать двумя путями:
Сняв Радиатор с процессора, на пластмассовой или металлической части, в зависимости от сокета. Посмотреть маркировку с моделью сокета.
Зная, какой процессор установлен у вас в компьютере, можно понять какой сокет у вас на системной плате, по памяти либо воспользовавшись таблицей
13
Идентификация процессоров.
Для идентификации процессоров фирмы Intel можно воспользоваться программой Intel Processor Frequency ID Utility для Windows.
Она не только позволяет определить тип процессора стандартными возможностями CPUID, но также дает возможность выяснить частоту системной шины процессора и внутреннюю рабочую частоту самого процессора.
Программы предоставляют пользователю следующую информацию о процессоре:
Название, присвоенное корпорацией Intel конкретному процессору, например, Intel Pentium III.
Семейство — это поколение процессора.
Модель отвечает за технологию, по которой произведен данный процессор, и поколение разработки (например, модель 4). Номер модели используется вместе с номером семейства для определения, какой именно из процессоров конкретного семейства содержит данный компьютер.
Кроме того, в процессоре хранится и дополнительная информация. Сведения о кэш-памяти.
14
Задание. Используя возможности диагностических систем (СПО Сандра) Исследуйте закрепленный за рабочим местом компьютер и идентифицируйте процессор.
18
Удивительный мир процессоров
21
Процессоры нетрадиционной архитектуры.
Клеточные компьютеры представляют собой самоорганизующиеся колонии различных "умных" микроорганизмов, в геном которых удалось включить некую логическую схему, которая могла бы активизироваться в присутствии определенного вещества. Для этой цели идеально подошли бы бактерии, стакан с которыми и представлял бы собой компьютер. Такие компьютеры очень дешевы в производстве. Им не нужна столь стерильная атмосфера, как при производстве полупроводников.
22
Биккулова Р.К. Ст. Кулатка
Процессоры нетрадиционной архитектуры.
В нейрокомпьютерах используются принципы обработки информации, осуществляемые в реальных нейронных сетях. Это принципиально новые вычислительные средства с нетрадиционной архитектурой позволяют выполнять высокопроизводительную обработку информационных массивов большой размерности. В отличие от традиционных вычислительных систем нейросетевые вычислители дают возможность с большей скоростью обрабатывать информационные потоки дискретных и непрерывных сигналов, содержат простые вычислительные элементы и с высокой степенью надежности позволяют решать информационные задачи обработки данных, обеспечивая при этом режим самоперестройки вычислительной среды в зависимости от полученных решений.
2. Ответить на вопросы:
Типы сокетов.
Идентификаторы для процессоров AMD.
Презентация на тему: " Современные процессоры Дисциплина: Архитектура ЭВМ и ВС. Курс второй. Специальность: Прикладная информатика. Преподаватель: Биккулова Руфия Кяшафовна." — Транскрипт:
1 Современные процессоры Дисциплина: Архитектура ЭВМ и ВС. Курс второй. Специальность: Прикладная информатика. Преподаватель: Биккулова Руфия Кяшафовна
2 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка 2 Основные показатели процессоров
3 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка 3 Основные определения Процессор, или центральный процессор, представляет собой «сердце» материнской платы, поскольку находиться в постоянном взаимодействии с другими элементами материнской платы до тех пор, пока ПК включен. Микропроцессор – это выполненное по интегральной технологии цифровое устройство, обрабатывающее информацию в соответствии с программой и управляющее вводом и выводом информации. Непрерывное совершенствование интегральной технологий приводит к изменениям в структуре микропроцессора
4 4 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Установка процессора.
5 5Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Основные характеристики процессоров. объем установленной кэш-памяти. степень интеграции; разрядность обрабатываемых данных ; тактовая частота; память, к которой может адресоваться CPU; Степень интеграции микросхемы CPU показывает, какое число транзисторов в ней умещается Разрядность обрабатываемых данных определяется количеством бит информации, которое процессор может обрабатывать одновременно: 16, 32 или 64 Тактовая частота определяется частотой работы тактового генератора, который синхронизирует работу различных компонентов. (МГц) Объем памяти, к которой может адресоваться CPU, определяется объемом оперативной памяти ПК, поскольку данные, которые обрабатывает CPU, должны располагаться в RAM
6 6Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Классификация и типы процессоров. По назначению: универсальные, имеющие широкое применение в различных областях при выполнении самых разных задач; специализированные, предназначенные для конкретных применений, их характеристики предназначены определенному кругу задач.
7 7Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Классификация и типы процессоров. По разрядности: с фиксированной разрядностью; с изменяемой разрядностью. По способу управления: микро программируемые; макро программируемые.
8 8Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Конструктивное исполнение На любом процессорном кристалле находятся: процессор, главное вычислительное устройство, осуществляющее арифметические и логические операции над данными, состоит из миллионов логических элементов – транзисторов; сопроцессор – специальный блок для операций с «плавающей точкой». Применяется для особо точных и сложных расчетов, а так же работы с рядом графических программ; кэш-память первого уровня – сверхбыстрая память, предназначена для хранения промежуточных результатов вычислений; Кэш-память второго уровня.
9 9Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Совместимость процессоров. Если два процессора имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы на программном уровне. Это означает, что программа, написанная для одного процессора, может исполняться и другим процессором. Процессоры, имеющие разные системы команд, как правило, несовместимы или ограниченно совместимы на программном уровне.
10 10Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Сокет процессора. Тип сокета можно узнать двумя путями: Сняв Радиатор с процессора, на пластмассовой или металлической части, в зависимости от сокета. Посмотреть маркировку с моделью сокета. Зная, какой процессор установлен у вас в компьютере, можно понять какой сокет у вас на системной плате, по памяти либо воспользовавшись таблицей
11 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка 11 Производитель Intel SocketCPU Socket 370Pentium III Socket 423Pentium, celeron 4 Socket 478Pentium, celeron 4 LGA 775 Pentium D, Celeron D, Pentium EE, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Celeron, Xeon серии 3000, Core 2 Quad LGA 1156Core i7,Core i5,Core i3 LGA 1366Core i7
12 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка 12 Производитель AMD SocketCPU Socket A (Socket 462) Athlon, Athlon XP, Sempron, Duron Socket 563Athlon XP-M Socket 754Athlon 64 Socket 939Athlon 64 и Athlon 64 FX
13 13Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Идентификация процессоров. Для идентификации процессоров фирмы Intel можно воспользоваться программой Intel Processor Frequency ID Utility для Windows. Она не только позволяет определить тип процессора стандартными возможностями CPUID, но также дает возможность выяснить частоту системной шины процессора и внутреннюю рабочую частоту самого процессора. Программы предоставляют пользователю следующую информацию о процессоре: Название, присвоенное корпорацией Intel конкретному процессору, например, Intel Pentium III. Семейство это поколение процессора. Модель отвечает за технологию, по которой произведен данный процессор, и поколение разработки (например, модель 4). Номер модели используется вместе с номером семейства для определения, какой именно из процессоров конкретного семейства содержит данный компьютер. Кроме того, в процессоре хранится и дополнительная информация. Сведения о кэш-памяти.
14 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка 14
15 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка 15 Удивительный мир процессоров
16 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка 16
17 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка 17 Будущее процессоров
18 18Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Процессоры нетрадиционной архитектуры. Клеточные компьютеры представляют собой самоорганизующиеся колонии различных "умных" микроорганизмов, в геном которых удалось включить некую логическую схему, которая могла бы активизироваться в присутствии определенного вещества. Для этой цели идеально подошли бы бактерии, стакан с которыми и представлял бы собой компьютер. Такие компьютеры очень дешевы в производстве. Им не нужна столь стерильная атмосфера, как при производстве полупроводников.
19 19Биккулова Р.К. Ст. Кулатка Процессоры нетрадиционной архитектуры. В нейрокомпьютерах используются принципы обработки информации, осуществляемые в реальных нейронных сетях. Это принципиально новые вычислительные средства с нетрадиционной архитектурой позволяют выполнять высокопроизводительную обработку информационных массивов большой размерности. В отличие от традиционных вычислительных систем нейросетевые вычислители дают возможность с большей скоростью обрабатывать информационные потоки дискретных и непрерывных сигналов, содержат простые вычислительные элементы и с высокой степенью надежности позволяют решать информационные задачи обработки данных, обеспечивая при этом режим само перестройки вычислительной среды в зависимости от полученных решений.
21 Биккулова Р.К. Ст. Кулатка 21 Как устроен процессор? Сайт Ремонт ПК. Идентификация процессора. Сайт Компьютерная литература. Ссылки на изображения: Использованные источники: Келим Ю.М. Вычислительная техника. – М: «Академия», – 384 с Гребенюк Е.И. Технические средства информатизации. – М: «Академия»,2007. – 272 с. htm Архитектуры и топологии многопроцессорных систем
Краткое описание документа:
Процессор, или центральный процессор, представляет собой «сердце» материнской платы, поскольку находиться в постоянном взаимодействии с другими элементами материнской платы до тех пор, пока ПК включен.
Микропроцессор – это выполненное по интегральной технологии цифровое устройство, обрабатывающее информацию в соответствии с программой и управляющее вводом и выводом информации
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
«Как закрыть гештальт: практики и упражнения»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Центральный процессор (CPU). Центральный процессор является основным вычислительным устройством ПК, от которого зависит общая производительность ПК (определяется скоростью процессора). CPU выполняет все логические и арифметические операции, которые задает программа, а так же выполняет управление всеми устройствами компьютера (предназначен для обработки информации).
Имеет определенный набор базовых операций (команд) - например, одной из таких операций является операция сложения двоичных чисел. 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. Центральный процессор (CPU).
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.
Архитектура процессора ПК Архитектура процессора – это способность процессора выполнять набор машинных кодов (программисты). Архитектура процессора – это отражение основных принципов внутренней организации определенных типов процессоров (разработчики ком.пьютерных составляющих)
Ядро процессора Процессоры с одинаковой архитектурой могут существенно отличаться друг от друга. Эти различия обусловлены разнообразием процессорных ядер, которые обладают определенным набором характеристик. Наиболее частым отличием является: различные частоты системной шины, размеры кэша второго уровня технологическим характеристикам, по которым изготовлены процессоры. Очень часто смена ядра в процессорах из одного и того же семейства, требует также замены процессорного разъема. А это влечет за собой проблемы с совместимостью материнских плат. Производители постоянно совершенствуют ядра и вносят постоянные, но не значительные изменения в ядре. Такие нововведения называют ревизией ядер и, как правило, обозначаются цифробуквенными комбинациями.
Системная шина Системная шина или процессорная шина (FSB – Front Side Bus) – это совокупность сигнальных линий, которые объединены по назначению (адреса, данные и т.д.). Каждая линия имеет определенный протокол передачи информации и электрическую характеристику. То есть системная шина – это связующее звено, которое соединяет сам процессор и все остальные устройства ПК (жесткий диск, видеокарта, память и многое другое). К самой системной шине подключается только CPU, все остальные устройства подключаются через контроллеры, которые находятся в северном мосте набора системной логики (чипсет) материнской платы. Хотя в некоторых процессорах контролер памяти подключен непосредственно в процессор, что обеспечивает более эффективный интерфейс памяти CPU.
Кеш или быстрая память Кеш или быстрая память – это обязательная составляющая всех современных процессоров. Кеш является буфером между процессором и контроллером достаточно медленной системной памяти. В буфере хранятся блоки данных, отрабатываемых в данный момент, и процессору не нужно постоянно обращаться к медленной системной памяти. В процессорах, используемых сегодня, кэш поделен на несколько уровней: первый уровень L1 - производит работу с ядром процессора (разделен на две части – это кэш данных и кэш инструкций); второй уровень L2 (взаимодействует с L1) – (больше по объему и не разделен на кэш инструкций и кэш данных). У некоторых процессоров существует L3 – третий уровень, он еще больше второго уровня, но на порядок медленнее, так как шина между вторым и третьим уровнем уже, чем между первым и вторым. Тем не менее, скорость третьего уровня все равно гораздо выше, нежели скорость системной памяти. Различают кэш по двум видам: эксклюзивный тип кэша - кэш, в котором информация на всех уровнях строго разграничена на оригинальную (используется в процессорах AMD); не эксклюзивный кэш – кэш, в котором информация повторяется на всех уровнях кэша (используется в процессорах Intel).
Разъем процессора Разъем процессора может быть щелевой и гнездовой (для установки на материнской плате). В любом случае его предназначение – это установка центрального процессора. Применение разъема облегчает замену процессора при модернизации и снятие на время ремонта ПК. Разъемы могут предназначаться для установки CPU-карты и самого процессора. Разъемы различают по предназначению для определенных типов процессоров или CPU-карт. Компания Intel сейчас производит перевод своих процессоров из гнезда Socket 478 в Разъём LGA 775 (в Socket 478 останутся только устаревшие процессоры и процессоры нижней ценовой категории, начального уровня производительности). Компания AMD: для производительных компьютеров и серверов начального уровня определяет Socket 939 для рабочих станций Socket 939 и Socket 754 для компьютеров начального уровня Socket 754 и Socket A (462).
Наиболее распространены Intel-совместимые процессоры (используются в IBM-совместимых ПК). Самые высокопроизводительные-Alpha (фирма Digital), используются в мини-ЭВМ и суперПК
CISC-процессоры Выполнение каждой программы реализуется своей микропрограммой, состоящей из набора микрокоманд. Каждая микрокоманда реализована на аппаратном уровне - выполняет какое-либо элементарное действие. Конкретна команда процессора кодируется набором микрокоманд, образующих микропрограмму. Т.О.: Микропрогаммы –это команды процессора, которые формируют программы.
RISC-процессоры Каждая команда процессора реализуется отдельной микросхемой (т.е. выполняется быстрее) – но число команд меньше и для реализации определенных действий необходимо несколько команд (в CISC выполняются одной командой).
Основные характеристики процессора Тактовая частота. Разрядность процессора. Производительность процессора. Система команд. Наличие и характеристики кэш-памяти. Параллельное выполнение команд. Технология изготовления процессоров.
Основные характеристики процессора Тактовая частота — количество циклов работы устройства за единицу времени (выше частота - выше производительность) Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц) (1 МГц = 1 млн. тактов в секунду) Intel Pentium III – 600 МГц Intel Pentium IV – 3.73 ГГц
Разрядность процессора - это число двоичных разрядов, обрабатываемых одновременно при выполнении одной команды (4-х разрядный процессор – обработка не более 4 разрядов одной командой). Часто уточняют разрядность процессора и пишут, например, 16/20, что означает, что процессор имеет 16-разрядную шину данных и 20-разрядную шину адреса. Современный процессор Pentium 4 имеет разрядность 64/32, то есть одновременно процессор обрабатывает 64 бита, а адресное пространство составляет 68 719 476 736 байт = 64 Гигабайт. Основные характеристики процессора
Производительность процессора определяется скоростью выполнения команд. Является интегральной характеристикой, которая зависит от частоты процессора, его разрядности, а также особенностей архитектуры (наличие кэш-памяти и др.). Производительность процессора нельзя вычислить, она определяется в процессе тестирования, т. е. определения скорости выполнения процессором определенных операций в какой-либо программной среде. Для характеристики производительности используют: МИПС – 1млн оп/сек и МФЛОПС - 1млн оп/сек над дробными числами Основные характеристики процессора
Система команд, в составе которой присутствуют: арифметические и логические операции над числами с фиксированной и плавающей точкой; дополнительные команды, реализующие обработку графических, видео- и аудиоданных; Основные характеристики процессора
Наличие и характеристики кэш-памяти Кэш-память используется для ускорения доступа к данным, размещенным в ОЗУ. Применяется кэш-память первого и второго уровней. Кэш-память первого имеет меньший объём, размещается непосредственно в процессоре, обладает большим быстродействием. Основные характеристики процессора
Параллельное выполнение команд Каждая команда реализуется процессором за несколько циклов работы. Когда выполнение одной команды переходит к следующему циклу, процессор одновременно может начать обрабатывать другую команду. За счет организации конвейера команд позволяет скорость работы процессора намного возрастает. Основные характеристики процессора
Технология изготовления процессоров Чем меньше размеры процессора, тем больше его быстродействие (электроны быстрее проходят расстояние между элементами CPU). Уменьшение толщины проводников – один из основных путей уменьшения размеров и увеличения плотности расположения элементов в микросхеме процессора. Толщина проводников – 0,13-0,19 мкм Новая модификация Pentium 4 производится на 0,09-микронной технологии, планируется переход на 0,07 мкм. Основные характеристики процессора
Тепловыделение Тепловыделение процессора напрямую связано с количеством потребляемой энергии и потребляемой мощности, которая содержит статистическую и динамическую составляющие. На тепловыделение влияет емкость элементов процессора. Задание: Записать состав (элементы) процессора (стр 40) Основные характеристики процессора
В настоящее время элементарные микросхемы в экспериментальных разработках фирмы IBM формируются в виде одной молекулы. Предполагается, что вскоре процессоры на базе молекулярных микросхем будут впускаться промышленностью. ИНТЕРЕСНО
Уменьшение размеров и увеличение плотности размещения элементов. Увеличение разрядности. Параллельное выполнение команд. Развитие системы команд. Оптимизация кэш-памяти. Основные направления совершенствования процессора
Тип процессора Частота (МГц) Разрядность шины данных Разрядность шины адреса Адресное пространство 80864—1216201 Мб 802868—20162416 Мб 8038625—4032324 Г6 8048633—10032324 Г6 Pentium75—20064324 Г6 Pentium II 200—300643664 Г6 Pentium III 450-1000643664 Г6 Pentium IV 1000-3100643664 Г6
Сегмент рынка и модели процессоров производителей Сегмент рынкаIntelAMD Модели процессоров Производительные компьютеры и серверы начального уровняPentium 4 Extreme Edition, Pentium 4 с ядром PrescottAthlon 64 FX Рабочие станцииPentium 4 с ядром Prescott и ядром NorthwoodAthlon 64 Компьютеры начального уровняCeleron D и CeleronSempron (Athlon XP)
Характеристики некоторых современных процессоров ХарактеристикаIntel Pentium 4Intel Pentium 4Intel CeleronAMD Athlon 64AMD Athlon XP Процессорное ядроPrescottNorthwoodNorthwoodClawHammer, NewcastleBarton Процессорное гнездоSocket 478 / 775Socket 754 / 939Socket A Частота ядра, ГГцДо 3,4До 3,4До 3,41,8—2,2До 2,2 Число транзисторов, млн. шт.1255555105,954,3 Площадь ядра, мм2112131131193101 Кэш данных L1, Кбайт864 Кэш L2, Кбайт10245121281024512
Многопроцессорная архитектура В вычислительной системе может быть несколько параллельно работающих процессоров. Такие системы называются многопроцессорными.
Многопроцессорная архитектура Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. Структура такой машины, имеющей общую оперативную память и несколько процессоров.
Читайте также: