История и производители процессоров

Основные параметры процессоров

Основными параметрами процессоровявляются: рабочее напряжение, разрядность, рабочая тактовая частота, коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты и размер кэш-памяти.

Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнская плата. По мере развития процессорной техники происходит постепенное понижение рабочего напряжения. Ранние модели процессоров имели рабочее напряжение 5В, а в настоящее время оно составляет менее 3В.Пропорционально квадрату напряжения уменьшается и тепловыделение в процессоре, а это позволяет увеличивать его производительность без угрозы перегрева.

Р азрядность - объём информации, обрабатываемой за одну операцию (8 разрядные - 8 бит, 16 разрядные - 16 бит, 32 разрядные - 32 бита, 64 разрядные – 64 бита).

Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один раз (за один такт). Первые процессоры были 4-разрядными. Современные процессоры семейства Intel Pentium являются 32-разрядными, хотя и работают с 64-разрядной шиной данных (разрядность процессора определяется не разрядностью шины данных, а разрядностью командной шины).

Тактовая частота - количество элементарных операций (тактов), выполняемых в 1сек (МГц.)

В основе работы процессора лежит тот же тактовый принцип, что и в обычных часах. Исполнение каждой команды занимает определенное количество тактов. В персональном компьютере тактовые импульсы задает одна из микросхем, входящая в микропроцессорный комплект (чипсет), расположенный на материнской плате. Чем выше частота тактов, поступающих на процессор, тем больше команд он может исполнить в единицу времени, тем выше производительность процессора.

Первые процессоры могли работать с частотой не выше 4,77 МГц, а сегодня рабочие частоты, некоторых процессоров уже превосходят 3000-4000 МГц.

Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с оперативной памятью. Для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную область – так называемую кэш-память. Это как бы «сверхоперативная память». Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память. Высокопроизводительные процессоры комплектуют повышенным объемом кэш-памяти.

Первый микропроцессор Intel 4004 был представлен 15 ноября 1971 года корпорацией Intel. Он был 4-разрядный, содержал 2300 транзисторов, работал на тактовой частоте 108 кГц и стоил 300$.

Его сменили 8-разрядный Intel 8080 и 16-разрядный 8086, заложившие основы архитектуры всех современных процессоров.

Наиболее популярные процессоры сегодня производят фирмы Intel и AMD.

Intel имеет в своей линейке процессоры:
Pentium 4,
Celeron (упрощённый вариант Pentium),
Core 2 Duo (двуядерный),
Xeon (серия процессоров для серверов),
Itanium и др.

AMD, появившаяся на рынке позже, имеет в своей линейке процессоры:
Duron,
Sempron (сравним с Intel Celeron),
Athlon, Athlon 64, Athlon 64 X2,
Opteron и др.

· Внутренняя память (на электронных схемах)

· ПОСТОЯННАЯ ПАМЯТЬ (ПЗУ)

ROM - Read Only Memory - память только для чтения:
BIOS - базовая система ввода вывода,
SMOS - память для хранения параметров конфигурации компьютера.

· ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ (RAM - Random Access Memory) - служит для временного хранения программ и данных. Это энергозависимая память. – (256 – 512 – 1028 - 2048 Мбайт и более).

Конструктивно элементы памяти выполнены в виде модулей, так что при желании можно сравнительно просто заменить их или установить дополнительные и тем самым изменить объем общей оперативной памяти компьютера.

· CACHE (кэш-память) - “сверхоперативная” память служит для увеличения быстродействия компьютера (512 - 1024 - 2048 Мбайт и более).

· ВИДЕОПАМЯТЬ - для хранения изображения, выводимого на экран монитора
(256 – 512 – 1024 - 2048 Мбайт и более). Видеопамять входит в состав графическая платы.

· Внешняя память (накопители на дисках)

· НАКОПИТЕЛИ НА ЖЕСТКИХ НЕСЪЕМНЫХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ
Винчестеры - служат для долговременного хранения программ и данных.

HDD - Hard Disk Drive (от сотенГбайт до тысячи Гбайт (1 Терабайт) и более.

Энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке воздуха, образуемой при быстром вращении дисков.

· НАКОПИТЕЛИ НА ГИБКИХ СМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ
( дискетах ) - используются для обмена программами и данными между компьютерами, для хранения архивной информации.

FDD - Floppy Disk Drive 3,5” - 1,44 Мбайта

· МОДУЛИ ФЛЭШ-ПАМЯТИ - от 1 до 32 Гбайт и более. Подключаются к разъему USB-шины на системном блоке во время работы компьютера, без его выключения. Их называют сменные жесткие "диски ", флэш-карты, флэш-драйвы и др.

Флэш-память (flash) — разновидность полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти.

Флэш-память может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (обычно около 10 тысяч). Причина в том, что для записи в память необходимо сначала стереть участок памяти, а участок может выдержать лишь ограниченное число стираний.

Преимуществом флэш-памяти над оперативной является её энергонезависимость — при выключении энергии содержимое памяти сохраняется.

Преимуществом флэш-памяти над жёсткими дисками, CD и DVD дисками является отсутствие движущихся частей. Поэтому флэш-память более компактна, дешева (с учётом стоимости устройств чтения-записи) и обеспечивает более быстрый доступ.

Недостатком, по сравнению с жёсткими дисками, является относительно малый объём: объём самых больших флэш-карт составляет до 32- 64 Гб.

Благодаря своей компактности, дешевизне и отсутствию потребности в энергии, флэш-память широко используется в портативных устройствах, работающих на батарейках и аккумуляторах — цифровых фотокамерах и видеокамерах, цифровых диктофонах, MP3-плеерах, и с успехом вытесняет дискету в качестве портативного носителя информации.

· НАКОПИТЕЛИ НА ОПТИЧЕСКИХ (ЛАЗЕРНЫХ) ДИСКАХ

CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory) - до 650 Мбайт - только для чтения

CD-R - для однократной записи (читаются на любом CD-ROM устройстве)

CD-RW - для многократной перезаписи.

DVD-ROM - Digital Versatile Disk (цифровой универсальный диск) предназначен для хранения видео, аудио высокого качества, компьютерной информации большого объема от 4,7 до 17 Гбайт.

DVD-R – для однократной записи - 3,95 Гбайт.

DVD-RW - для многократной перезаписи от 4,7 до 17 Гбайт.

BLU-RAY DISC -сокращённо BD (от англ. blue ray - голубой луч).

Однослойный диск Blu - ray (BD) может хранить до 27 Гбайт информации. Двусторонний, двухслойный - до 100 Гбайт.

Это следующие поколение формата оптических дисков, используемых для хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью.

Примечание. Blu - ray (букв. «голубой-луч») получил своё название от коротковолнового 405 нм «синего» (технически сине-фиолетового) лазера, который позволяет записывать и считывать намного больше данных, чем на DVD, который имеет те же физические объёмы, но использует для записи и воспроизведения красный лазер большей длины волны (650 нм).

Дата добавления: 2014-01-06