Процессоры, составляющие системного блока

2. План изучения нового материалаПлан изучения нового материала
1. Процессор.1. Процессор.
2. Основныехарактеристики2. Основныехарактеристики
процессорапроцессора
1)1) тактовая частотатактовая частота
2)2) разрядность процессораразрядность процессора
3)3) производительность процессорапроизводительность процессора

3. ПроцессорПроцессор - CPU — central processing unit —central processing unit —
центральноепроцессорноеустройство.центральноепроцессорноеустройство.
• Выполняет арифметическиеВыполняет арифметические
и логическиеоперации.и логическиеоперации.
• Формирует управляющиеФормирует управляющие
сигналы ко всемсигналы ко всем
устройствам компьютера.устройствам компьютера.

4. • Процессор компьютерапредназначен дляПроцессор компьютерапредназначен для
обработки информации. Каждый процессоробработки информации. Каждый процессор
имеет определенный набор базовых операцийимеет определенный набор базовых операций
(команд), например, одной из таких операций(команд), например, одной из таких операций
является операция сложения двоичных чисел.является операция сложения двоичных чисел.
• Технически процессор реализуется набольшойТехнически процессор реализуется набольшой
интегральной схеме, структуракоторойинтегральной схеме, структуракоторой
постоянно усложняется, и количествопостоянно усложняется, и количество
функциональных элементов (типадиод илифункциональных элементов (типадиод или
транзистор) наней постоянно возрастает (от 30транзистор) наней постоянно возрастает (от 30
тысяч в процессоре8086 до 5 миллионов втысяч в процессоре8086 до 5 миллионов в
процессорепроцессоре Pentium IIPentium II).).

5. • Центральный процессор в общемЦентральный процессор в общем
случаесодержит в себе:случаесодержит в себе:
1.1. арифметико-логическоеустройство;арифметико-логическоеустройство;
2.2. шины данных и шины адресов;шины данных и шины адресов;
3.3. регистры;регистры;
4.4. счетчики команд;счетчики команд;
5.5. кэш — очень быструю память малогокэш — очень быструю память малого
объема(от 8 до 512 Кбайт);объема(от 8 до 512 Кбайт);
6.6. математический сопроцессор чисел сматематический сопроцессор чисел с
плавающей точкой.плавающей точкой.

6. МикропроцессорыМикропроцессоры
• Физически микропроцессор представляет собойФизически микропроцессор представляет собой
инт егральную схемуинт егральную схему — тонкую пластинку— тонкую пластинку
кристаллического кремния прямоугольной формыкристаллического кремния прямоугольной формы
площадью всего несколько квадратныхплощадью всего несколько квадратных
миллиметров, накоторой размещены схемы,миллиметров, накоторой размещены схемы,
реализующиевсефункции процессора. Кристалл-реализующиевсефункции процессора. Кристалл-
пластинкаобычно помещается в пластмассовыйпластинкаобычно помещается в пластмассовый
или керамический плоский корпус и соединяетсяили керамический плоский корпус и соединяется
золотыми проводками с металлическимизолотыми проводками с металлическими
штырьками, чтобы его можно было присоединитьштырьками, чтобы его можно было присоединить
к системной платекомпьютера.к системной платекомпьютера.
• Вот как выглядит микропроцессор Pentium III:Вот как выглядит микропроцессор Pentium III:

7. ОсновныехарактеристикиОсновныехарактеристики
процессорапроцессора
1.1. Тактовая частотаТактовая частота
2.2. Разрядность процессораРазрядность процессора
3.3. Производительность процессораПроизводительность процессора
Тактовая частотаТактовая частота — величина, показывающая,— величина, показывающая,
сколько элементарных операций — тактовсколько элементарных операций — тактов
микропроцессор выполняет заодну секунду.микропроцессор выполняет заодну секунду.
Тактовая частотаизмеряется в мегагерцах (МГц) (1Тактовая частотаизмеряется в мегагерцах (МГц) (1
МГц = 1 млн. тактов в секунду)МГц = 1 млн. тактов в секунду)

8. Разрядность процессораРазрядность процессора
• Разрядность процессораРазрядность процессора - это количество- это количество
двоичных разрядов, которыемогутдвоичных разрядов, которыемогут
передаваться или обрабатываться процессоромпередаваться или обрабатываться процессором
одновременно.одновременно.
• Часто уточняют разрядность процессораи пишут,Часто уточняют разрядность процессораи пишут,
например, 16/20, что означает, что процессор имеет 16-например, 16/20, что означает, что процессор имеет 16-
разрядную шину данных и 20-разрядную шину адреса.разрядную шину данных и 20-разрядную шину адреса.
• Современный процессорСовременный процессор Pentium 4Pentium 4 имеет разрядностьимеет разрядность
64/36, то есть одновременно процессор обрабатывает 6464/36, то есть одновременно процессор обрабатывает 64
бита, аадресноепространство составляетбита, аадресноепространство составляет 68 719 47668 719 476
736736 байтбайт = 64= 64 Гигобайт.Гигобайт.

9. Производительность процессораПроизводительность процессора
ТестированиепроцессораТестированиепроцессора
• Производительность процессораПроизводительность процессора являетсяявляется
интегральной характеристикой, которая зависитинтегральной характеристикой, которая зависит
от частоты процессора, его разрядности, атакжеот частоты процессора, его разрядности, атакже
особенностей архитектуры (наличиекэш-памятиособенностей архитектуры (наличиекэш-памяти
и др.).и др.).
• Производительность процессоранельзяПроизводительность процессоранельзя
вычислить, онаопределяется в процессевычислить, онаопределяется в процессе
тестирования, т. е. определения скороститестирования, т. е. определения скорости
выполнения процессором определенныхвыполнения процессором определенных
операций в какой-либо программной среде.операций в какой-либо программной среде.

10. УвеличениепроизводительностиУвеличениепроизводительности
процессоровпроцессоров
• Увеличениепроизводительности процессоровУвеличениепроизводительности процессоров
может достигаться различными путями.может достигаться различными путями.
• В частности, засчет введения дополнительныхВ частности, засчет введения дополнительных
базовых операций.базовых операций.
• Так, в процессорахТак, в процессорах PentiumPentium ММХ достигаетсяММХ достигается
большая производительность при работесбольшая производительность при работес
мультимедиа-приложениями (программами длямультимедиа-приложениями (программами для
обработки графики, видео и звука).обработки графики, видео и звука).

11. ТипТип
процессорапроцессора
Частота(МГц)Частота(МГц)
РазрядностьРазрядность
шины данныхшины данных
РазрядностьРазрядность
шины адресашины адреса
АдресноеАдресное
пространспространс
твотво
80868086 4—124—12 1616 2020 1 Мб1 Мб
8028680286 8—208—20 1616 2424 16 Мб16 Мб
8038680386 25—4025—40 3232 3232 4 Г64 Г6
8048680486 33—10033—100 3232 3232 4 Г64 Г6
PentiumPentium 75—20075—200 6464 3232 44 Г6Г6
Pentium IIPentium II 200—300200—300 6464 3636 6464 Г6Г6
Pentium IIIPentium III
450-1000450-1000 6464 3636 6464 Г6Г6
Pentium IVPentium IV
1000-31001000-3100 6464 3636 6464 Г6Г6

12. Многопроцессорная архитектураМногопроцессорная архитектура
• В вычислительной системеможет бытьВ вычислительной системеможет быть
несколько параллельно работающихнесколько параллельно работающих
процессоров; такиесистемы называютсяпроцессоров; такиесистемы называются
многопроцессорными.многопроцессорными.

13. Многопроцессорная архитектураМногопроцессорная архитектура
• Наличиев компьютеренескольких процессоровНаличиев компьютеренескольких процессоров
означает, что параллельно может бытьозначает, что параллельно может быть
организовано много потоков данных и многоорганизовано много потоков данных и много
потоков команд. Таким образом, параллельнопотоков команд. Таким образом, параллельно
могут выполняться несколько фрагментов одноймогут выполняться несколько фрагментов одной
задачи. Структуратакой машины, имеющейзадачи. Структуратакой машины, имеющей
общую оперативную память и несколькообщую оперативную память и несколько
процессоров.процессоров.

15. Системный блок.Системный блок.
• Системный блок являетсяСистемный блок является
центральным компонентомцентральным компонентом
персонального компьютера.персонального компьютера.
• Внутри корпусасистемногоВнутри корпусасистемного
блоканаходится вся основнаяблоканаходится вся основная
электронная начинкаэлектронная начинка
компьютера: системная платаскомпьютера: системная платас
видеоадаптером, блок питания,видеоадаптером, блок питания,
накопители нажестких и гибкихнакопители нажестких и гибких
магнитных дисках.магнитных дисках.

16. Состав системного блокаСостав системного блока
• МикропроцессорМикропроцессор
• Внутренняя память компьютераВнутренняя память компьютера
• Дисководы – устройствавнешней памятиДисководы – устройствавнешней памяти
• Системная шинаСистемная шина
• Электронныесхемы, обеспечивающиесвязьЭлектронныесхемы, обеспечивающиесвязь
различных компонентов компьютераразличных компонентов компьютера
• Электромеханическая часть компьютера,Электромеханическая часть компьютера,
включающая блок питания, системывключающая блок питания, системы
вентиляции, индикации и защиты.вентиляции, индикации и защиты.

17. Системный блокСистемный блок
• Крометого, в системном блокеразмещаютКрометого, в системном блокеразмещают
накопитель накомпакт-дисках, звуковуюнакопитель накомпакт-дисках, звуковую
плату, видеобластер, платы контроллеровплату, видеобластер, платы контроллеров
периферийных устройств, внутреннийпериферийных устройств, внутренний
модем.модем.
• Посредством специальных кабелей сПосредством специальных кабелей с
разъемами к системному блокуразъемами к системному блоку
подсоединяются монитор, клавиатура,подсоединяются монитор, клавиатура,
мышь, другиепериферийныеустройства.мышь, другиепериферийныеустройства.
• В портативных моделях персональныхВ портативных моделях персональных
компьютеров системный блок, монитор,компьютеров системный блок, монитор,
клавиатурас трекболом составляют единоеклавиатурас трекболом составляют единое
целое....целое....

19. Системная или материнская платаСистемная или материнская плата
Системная платаСистемная плата – связывает в единоецелое– связывает в единоецелое
различныеустройстваи обеспечивает связьразличныеустройстваи обеспечивает связь
основных компонентов персональногоосновных компонентов персонального
компьютера.компьютера.
Насистемной платеразмещаются центральный процессор,Насистемной платеразмещаются центральный процессор,
сопроцессор, контроллеры, обеспечивающиесвязьсопроцессор, контроллеры, обеспечивающиесвязь
центрального процессорас периферийными устройствами,центрального процессорас периферийными устройствами,
оперативная память (RAM), кэш-память, элемент ROM-BIOS,оперативная память (RAM), кэш-память, элемент ROM-BIOS,
аккумуляторная батарея, кварцевый генератор тактовойаккумуляторная батарея, кварцевый генератор тактовой
частоты и слоты (разъемы) для подключения плат расширения.частоты и слоты (разъемы) для подключения плат расширения.

20. ТипТип
процессорапроцессора
Частота(МГц)Частота(МГц)
РазрядностьРазрядность
шины данныхшины данных
РазрядностьРазрядность
шины адресашины адреса
АдресноеАдресное
пространспространс
твотво
80868086 4—124—12 1616 2020 1 Мб1 Мб
8028680286 8—208—20 1616 2424 16 Мб16 Мб
8038680386 25—4025—40 3232 3232 4 Г64 Г6
8048680486 33—10033—100 3232 3232 4 Г64 Г6
PentiumPentium 75—20075—200 6464 3232 44 Г6Г6
Pentium IIPentium II 200—300200—300 6464 3636 6464 Г6Г6
Pentium IIIPentium III
450-1000450-1000 6464 3636 6464 Г6Г6
Pentium IVPentium IV
1000-31001000-3100 6464 3636 6464 Г6Г6