PROCESORY. Procesor Procesor je základní součást počítače, která provádí výpočty, řídí překlad a vykonávání instrukcí uložených v operační paměti počítače.

Prezentace na téma: "PROCESORY. Procesor Procesor je základní součást počítače, která provádí výpočty, řídí překlad a vykonávání instrukcí uložených v operační paměti počítače."— Transkript prezentace:

1 PROCESORY

2 Procesor Procesor je základní součást počítače, která provádí výpočty, řídí překlad a vykonávání instrukcí uložených v operační paměti počítače.

3 Základní parametry procesorů - Taktovací frekvence - rychlost, s jakou procesor dokáže zpracovávat data, provádět s nimi různé operace a výpočty. - Cache je obecný termín pro vyrovnávací paměť. Do této si procesor ukládá data, se kterými zrovna pracuje, aby je měl v případě potřeby okamžitě po ruce, což jeho práci výrazně urychlí.

4 Jak vypadá procesor? Je to malá (pár cm 2 ) tenká destička, která má na spodní straně spoustu drátků - nožiček. Těmi je vsazen do tzv. patice, což je místo na základní desce, kam se procesor připojuje.

5 Funkce procesoru Navzdory své nepatrné velikosti je jednotkou, která zpracovává téměř všechna data, informace, požadavky, úkoly, které počítač realizuje, atd. Tyto pak vrátí zpět na monitor.

6 Typy procesorů CISC (Complete Instruction Set Computing) – mikroprogramové řízení. RISC (Reduced Instruction Set Computing) – obvodové řízení, – současný trend, – problémem je zpětná kompatibilita, – procesory jsou rychlejší (při srovnatelném kmitočtu), – programy jsou delší a komplexnější, než pro CISC, – vyžaduje velmi rychlé paměti pro rychlé načítání instrukcí.

7 Z historie 1823 – První programovatelný počítač - Charles Babbage(1792 - 1871), když konstruoval mechanický počítací stroj zvaný Difference Engine. 1904 - Elektronka, což je skleněná vakuová trubice se žhavícím vláknem a několika elektrodami. Podle počtu elektrod a podle zapojení může elektronka pracovat jako zesilovač, detektor signálu, usměrňovač, invertor signálu nebo přepínač.

8 Z historie 40. léta 20. století – první elektronické počítače na bázi elektronek. 1946 - Počítač ENIAC (Elektronic Numerical Integrator And Computer)  původně k řešení balistických a jiných problémů, obsahoval přibližně 18000 elektronek.  Velké rozměry a hmotnost, nízká provozní spolehlivost, vysoká provozní teplota a vysoká spotřeba elektrické energie

9 Z historie 1947 - Transistor – malinký kousek polovodivého materiálu (typicky křemíku nebo germania), který umí totéž, co elektronka, ale je neporovnatelně menší, levnější, spolehlivější, s podstatně menším nárokem na elektrickou energii a s tím související nižší produkcí tepla.

10 Z historie 60. léta 20. století – Sálové počítače – byly sestavovány z jednotlivých tranzistorů (výrobci IBM nebo Sperry Univac) 1959 – první integrovaný obvod, neboli čip – několik tranzistorů vyleptaných do jediného kousíčku křemíku propojených kovovými spoji.

11 První procesor 4004 Frekvence: 108 KHz Počet bitů: 4 Počet tranzistorů: 2 300 Patice: 16 pinů Datum uvedení: v roce 1971

12 První procesory 8008 Frekvence: 200 KHz Počet bitů: 8 Počet tranzistorů: 3500 Patice: 18 pinů Datum uvedení: v dubnu roku 1972

13 První procesory 8080 Frekvence: 2 MHz Počet bitů: 8 Počet tranzistorů: 6000 Patice: 40 pinů Datum uvedení: v roce 1974

14 První procesory 8086-8088 Frekvence: 4.77MHz - 10MHz Počet bitů: 16 Počet tranzistorů: 29 tisíc Patice: 40 pinů Datum uvedení: v roce 1978

15 První procesory 80286 Frekvence: 6 MHz - 12 MHz Počet bitů: 16 Počet tranzistorů: 120 tisíc Patice: 68 pinů Datum uvedení: v roce 1982

16 32bitové procesory- Intel OznačeníFrekvencePočet tranzistorů PaticeRok uvedení 8036816 - 33 MHz275 tisíc132 pinů1985 8048624-100 MHz1,18 mil.Socket 1,2,3,61989 Pentium 60-200 MHz3,1-3,3 mil.Socket 4,5,71993 Pentium-PRO150-200 MHz5,5 mil.Socket 81995 Pentium-MMX166-233 MHz4,5 mil.Socket 71997 Pentium-II 233-450 MHz7,5 mil.Slot 11997 Pentium-III 0,4-1,4 GHz9,5 mil.Socket 3701999 Celeron 0,266-2,8 GHz7,5 mil.Socket 3701999 Pentium 4 1,3-3,2 GHz42 mil.Socket 423,4782000 Prescott2,8-3,4 GHz125 mil.LGA-7752004

17 64bitové procesory- Intel OznačeníFrekvencePaticeRok uvedení Itanium733 – 800 MHzPAC 4182001 Itanium 21,3 - 1,5 GHz2002

18 32bitové procesory - AMD OznačeníFrekvencePočet tranzistorů PaticeRok uvedení AM 48640 MHz1,18 mil.Socket 11993 AM 58675 MHz3,1 mil.Socket 31993 K575 MHz4,3 mil.Socket 71996 K6166 – 300 MHz8,8 mil.Socket 71997 Athlon – K70,5 – 1 GHz22 mil.Slot A1999 Duron – Spitfire550-950 MHz25 mil.Socket A2000 AthlonXP- Palomino 1 - 1,6 GHz37,5 mil.Socket A2001 Duron-Applebred1,4 - 1,8 GHz20 mil.Socket A2003 AthlonXP-Barton1,8 GHz54,3 mil.Socket A2003

19 64bitové procesory - AMD OznačeníFrekvencePočet tranzistorů PaticeRok uvedení Opteron1,4 – 2 GHz105,9 mil.Socket 9402003 Athlon 642 GHz105,9 mil.Socket 7542003 Athlon 64-FX2,2 – 2,4 GHz105,9 mil.Socket 9402003 Více o procesorech Intel a AMD Malý celkový přehled Jaký si vybrat procesor?

20 Power PC OznačenířadaPočet tranzistorů CaschTaktovací frekvence Rok uvedení G16012,8 mil.32kbit50-80 MHz1992-94 601v2,8 mil.32kbit100-125 MHz G26031,6 mil.8+8K50-80 MHz1995 603et2,6 mil.16+16K200-300 MHz1997 6043,6 mil.16+16K100-150 MHz1995 604r5,1 mil.32+32K250-350 MHz1997 G37506,35 mil.32+32K200-226 MHz1997 750CXe32+32K400-700 MHz2001 G4740010,5 mil.32+32K až 2MB 350-500 MHz1999 7450533-867 MHz2001 G597064+64K2-2,5 GHz2002-2005 Historie Power PC

21 U nás méně rozšířené CPU Crusoe, Efficeon •Od firmy Transmeta, •velmi nízká spotřeba energie, •použití v mobilních zařízeních. Via •Od firmy VIA Technologies, •nízká spotřeba energie, malé rozměry, •maximální frekvence 2 GHz, •vhodné do TabletPC, set-top-boxů či nízkospotřebových domácích serverů apod.

22 Vývoj procesorů pro PC •Lídrem firma Intel. •Jediným významným konkurentem firma AMD (Advanced Micro Devices). •Někteří výrobci notebooků využívají procesory Crusoe firmy Transmeta

23 Kam směřujeme? Nanotechnologie - 45nm, 32nm technologie. K tomu je zapotřebí tzv. „extrémní ultrafialové“ litografické technologie, která bude schopna tak drobné obvody na křemíkových deskách nakreslit. Vícejádrové procesory (více)více

24 Chlazení procesorů •Dvojího druhu – pasivní – přirozená cirkulace chladícího média (žebrovaný profil, heatpipe )heatpipe – aktivní chlazení – nucená cirkulace média – Vzduchu – Vody – interní, externí chlazení – Speciální - mrazicí okruh, Peltierův článek, tekutým kovem mrazicí okruhPeltierův článektekutým kovem •Každý chladič je určen pro určitou skupinku procesorů (rozměry, chladicí účinek) •U aktivních chladičů je významným parametrem hlučnost