Микропроцессор

Внутреннее устройство ПК

Рисунок 13 – Структурная схема ПК

Самым главным элементом в компьютере, его "мозгом" является микропроцессор – электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации и управляющая работой остальных устройств в компьютере. Процессор это выращенный по специальной технологии кристалл кремния, который содержит в себе множество отдельных элементов – транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью "думать". Процессор состоит из нескольких блоков: собственно процессора – "вычислителя" и сопроцессора – специального блока для операций с "плавающей точкой". Применяется сопроцессор для особо точных и сложных расчетов, а также для работы с рядом графических программ.

Для повышения производительности ПК, имеющего быстродействующий процессор и медленную ОП, был разработан механизм доступа к оперативной памяти (RAM) использующий промежуточную быстродействующую кэш-память.

Кэш-память первого уровня – небольшая (несколько десятков килобайт) регистровая сверхбыстрая память, предназначена для хранения промежуточных результатов (последних выполняемых команд). Кэш-память второго уровня – память чуть помедленнее, зато больше – от 128 до 2048 Кбайт. Она интегрирована в виде дополнительного кристалла (как на процессорах Pentium ІІ) и связана с ядром МП внутренней микропроцессорной шиной. Может работать на полной или половинной частоте МП.

В настоящее время в ПК используются процессоры, разработанные фирмами Intel, AMD, Cyrix и IBM. Процессоры отличаются друг от друга типом (моделью) и тактовой частотой.

Чем выше тактовая частота и разрядность, тем выше производительность и цена процессора. Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов) выполняется за одну секунду и измеряется в мегагерцах (МГц). Разные поколения процессоров выполняют одни и те же операции (например, деление и умножение) за разное число тактов. Чем выше поколение процессора, тем меньше тактов требуется для выполнения одних и тех же операций. Разрядность – это максимальное количество разрядов двоичного числа над которыми может выполняться машинная операция. Разрядность МП – это разрядность кодовой шины данных или иногда кодовых шин адреса. За время развития ПК сменилось много поколений процессоров фирмы Intel: 8088 – работают очень медленно, устарели и вышли из употребления, 286 – обеспечивают необходимое быстродействие для набора текстов, ввода исходных данных для бухгалтерских задач, но уже не выпускаются, 386, 486 – обеспечивают вычислительную мощность для большинства рабочих мест под управлением DOS, и макетирования (верстки) несложных изданий, Pentium, Pentium ІІ, Pentium ІІІ, Pentium4 – решают задачи трехмерного проектирования и моделирования, используются для создания мощных файл-серверов и мультимедийных игровых ПК. Pentium4Е – тактовая частота 3,6 ГГц, частота системной шины 800 или 400 МГц. Тактовая частота шины – это показатель частоты взаимодействия процессора с основной памятью системы (иногда эту частоту называют внешней). Даже процессоры одной модели могут иметь различные тактовые частоты. Pentium ІІІ может работать с памятью на частоте 100 или 133 МГц. Частота, на которой идет обмен данными с внутренней кэш-памятью, может быть выше, и эту частоту называют внутренней.

Для защиты микропроцессора от перегрева используют два способа: устанавливают теплоотвод (радиатор), применяют вентилятор.

Дата добавления: 2014-01-06