РЕФЕРАТ
по предмету В«Персональний комп'ютерВ»
ЗМІСТ
1. Принцип роботи
Виконання інструкцій
Логіка і арифметика
Архітектура та мікроархітектура
2. Принцип обчислень
3. Шини процесора
Шина даних
Шина адреси
Шина управління
4. Адресація
5. Розрядність
6. Кеш - пам'ять
7. Технології розширення команд процесора
8. Hyper - Threading
9. Класичний потік команд процесора
10. Потік команд процесора
11. Кодові назви
Кодові назви процесорів Intel
Кодові назви процесорів AMD
Кодові назви процесорів Cyrix
Кодові назви процесорів VIA
Кодові назви процесорів Transmeta
12. Картриджі процесорів
13. Охолодження процесорів
Неминучість нагріву
Повітряне охолодження
Типи радіаторів
Процесорні вентилятори і їх характеристика
Електричне охолодження
Водяне охолодження
Термопаста
Badong
14. Розгін процесора
Підстави для розгону
Способи розгону
Апаратне і програмне управління розгоном
Тестування стабільності роботи
Особливості розгону процесорів AMD і INTEL
Вимірювання температури
1. Принцип роботи
Виконання інструкцій
Центральний процесор (ЦП), або CPU, або процесор ПК - це спеціальний чіп, який виконує всі основні обчислювальні операції і здійснює обробку інформації. Процесор ПК виконує програмний код - послідовність команд (інструкцій), кожна з яких закодована і розміщена в пам'яті.
У загальному випадку кожна команда містить операційну та операндную частини. Перша містить відомості про дії, які процесор повинен виконати, а друга вказує процесору операнди - те, над чим повинен В«трудитьсяВ» процесор. Операндная частина описує до двох операндів інструкції. Це можуть бути значення операндів, явні чи неявні посилання на регістри процесора, що зберігають операнди, адреса комірки пам'яті, регістри процесора і т. д. довжина інструкції виражається в байтах.
Логічний адресу виконуваної команди (інструкції) зберігається в регістрі Instruction Pointer (покажчик інструкції) - лічильнику команд. Після виконання значення лічильника збільшується на довжину інструкції, вказуючи на початок наступної інструкції.
Існує два типи інструкцій:
- лінійні. Виконуються відповідно до їх розміщенням в пам'яті по наростанню адреси;
- передачі управління. До них відносяться інструкції переходів і викликів процедур, які містять адресу наступної виконуваної інструкції.
Незважаючи на те, що послідовність виконання інструкцій чітко наказує командним кодом, вона може бути порушена винятками і перериваннями. Винятки - це особливі ситуації, що виникають при виконанні інструкцій (управляються ОС). Апаратні переривання являють собою виклики процедур по електричним сигналам в спеціальних контактах процесора. Джерелами апаратних переривань є, наприклад, контролери пристроїв, системи керування живленням. Крім того, послідовність інструкцій може змінюватися за сигналом перезапуску процесора.
Логіка і арифметика
При виконанні інструкції процесор витягує із зазначених у ній місць (регістр, пам'ять, константа) два двійкових числа, а результат дії над ними записує на місце одного з них. Процесор виконує арифметичні функції (додавання, віднімання, множення, ділення) над цілочисельними даними (знаковими і беззнаковими, двійковими і двійково-десятковими). ​​
Робота над числами з плаваючою точкою (у вигляді мантиси і порядку) покладається на математичний співпроцесор. Це набір 80 - бітових регістрів і арифметичне пристрій, який крім чотирьох арифметичних дій обчислює значення квадратного кореня, логарифмів, ступенів чисел і тригонометричних функцій.
Архітектура і мікроархітектура
Архітектура процесора ПК визначається набором команд, регістрами і структурою даних, а мікроархітектура - схемотехнічна реалізація його архітектури. Нові мікроархітектури створювалися з метою отримання високопродуктивних процесорів, наприклад Intel NetBurst в процесорах Pentium IV, або P6 в більш старих процесорах.
Виконавчі блоки процесора (для обробки цілих чисел і чисел з плаваючою комою) повинні безперервно отримувати необхідні команди. У мікроархітектурі Intel NetBurst застосовано кілька новинок, що забезпечують постійне завантаження виконавчих блоків. Серед них - системна шина з частотою 400 Мгц, кеш - пам'ять L2 з поліпшеною передачею даних (Advanced Transfer Cache), кеш - пам'ять L1 з відстеженням виконання і зменшеним часом затримки для даних, покращене динамічне виконання.
2. Принцип обчислень
Конструкторно процесор являє собою пластину кремнію з кількома сотнями контактів, на якій розміщується кілька мільйонів транзисторів. Кількість контактів визначається роз'ємом материнської плати. Транзистори і контакти розміщені в корпусі, на який встановлюється радіатор з вентилятором (ця конструкція називається кольором, від англ. сooler - охолоджувач).
Принцип роботи процесора полягає в наступному. Дані, з якими працює процесор, розміщуються в його регістрах (пам'ять процесора) або мікрокоманд, в оперативній пам'яті ПК. Якщо інформація зберігається в пристроях зовнішньої пам'яті, наприклад на жорсткому диску, вона повинна бути лічена в оперативну пам'ять, з неї - в кеш процесора, а вже потім в регістри процесора. Мікрокоманди процесора заносять числа в його регістри, обробляють їх, а потім видають результат, наприклад в оперативну пам'ять. Щоб скласти цілі числа 5 і 3, в процесор, крім них, надходить команда В«скласти числаВ». На виході виходить результат - ціле число 8.
3. Шини процесора
В основу архітектури сучасних ПК покладений магістрально - модульний принцип. Модульна архітектура припускає магістральний (шинний) принцип обміну інформацією між пристроями за допомогою наступних шин:
- даних;
- адреси;
- управління.
Фізично шини являють собою багатопровідні лінії.
Шина даних
По цій шині дані, наприклад лічені з оперативної пам'яті блоки інформації, можуть бути передані процесору, а потім після обробки відправлені назад в оперативну пам'ять для тимчасового зберігання. Основна характеристика шини даних - розрядність, яка визначається розрядністю процесора (кількістю двійкових розрядів, оброблюваних за один такт). Чим вище розрядність, тим більше пропускна здатність. Процесори x486 мали 32 - розрядні шини даних, Pentium - 64 - розрядні, а Pentium III - подвійні 64 - розрядні .
Шина адреси
Відомо, що кожен пристрій ПК або осередок оперативної пам'яті має свою адресу. Процесор вибирає пристрою або комірки пам'яті, в які записує або з яких зчитує інформацію по шині даних. Адреса же передається по адресній шині тільки в одному напрямку від процесора до оперативної пам'яті і пристроїв.
Розрядність шини адреси зумовлює кількість комірок оперативної пам'яті з унікальними адресами, які можна розрахувати за формулою 2 р , де р - розрядність шини адреси. Наприклад, для 32 - розрядної шини адреси кількість адресованих комірок пам'яті становить 4294967296 (2 32 ).
Шина управління
По шині управління передаються сигнали, що визначають характер обміну інформацією. Сигнали управління визначають, яку операцію потрібно виконувати, синхронізують обмін інформацією між пристроями і т. д.
4. Адресація
Майже всі час роботи процесора п...
