PROCESOR Procesor je často charakterizován jako „mozek počítače“. Bez procesoru není počítač schopen vykonávat žádné operace. Počítá prakticky vše, co.

Prezentace na téma: "PROCESOR Procesor je často charakterizován jako „mozek počítače“. Bez procesoru není počítač schopen vykonávat žádné operace. Počítá prakticky vše, co."— Transkript prezentace:

1 PROCESOR Procesor je často charakterizován jako „mozek počítače“. Bez procesoru není počítač schopen vykonávat žádné operace. Počítá prakticky vše, co se v počítači děje. Tedy od jednoduchého pohybu myší na pracovní ploše přes zobrazování oken na monitoru až po matematické výpočty nebo, grafické kreace. V době vzniku počítačů byl aktuální název mikroprocesor, neboť se kladl důraz na miniaturizaci. Dnes se předpona „mikro“ vynechává, takže se používá pouze procesor.

2 PROCESORY Procesor (CPU – Central Processing Unit) je ústřední výkonnou jednotkou počítače, která čte z paměti instrukce a na jejich základě vykonává program . Pokud bychom přirovnali počítač např. k automobilu, postavení procesoru by odpovídalo motoru. Protože procesor, který by vykonával program zapsaný v nějakém vyšším programovacím jazyku by byl příliš složitý, má každý procesor svůj vlastní jazyk - tzv. strojový kód, který se podle typu procesoru skládá z jednodušších nebo složitějších instrukcí. Pod pojmem procesor se dnes téměř vždy skrývá elektronický integrovaný obvod, i když na samých počátcích počítačové éry byly realizovány procesory i elektromechanicky. Původní procesory počítačů byly sestaveny z diskrétních součástek (elekronek, později tranzistorů, doplněné rezistory a kondenzátory ). Velikost takového procesoru odpovídala obvykle jedné velké skříni. Teprve počátkem 70. let 20.století se s nástupem integrovaných obvodů začaly procesory miniaturizovat. Nejprve byly procesory stavěny z procesorových řezů, (procesor byl pak složen z několika desítek jednodušších integrovaných obvodů). Když došlo k integraci procesoru do jediného čipu, vzniknul mikroprocesor.

3 SOUČÁSTI PROCESORŮ První částí je řadič nebo řídicí jednotka, jejíž jádro zajišťuje řízení činnosti procesoru v návaznosti na povely programu, tj. načítání instrukcí, jejich dekódování (zjištění typu instrukce), načítání operandů instrukcí z operační paměti a ukládání výsledků zpracování instrukcí. sada registrů (v řadiči) k uchování operandů a mezivýsledků. Řadič obsahuje celou řadu rychlých pracovních pamětí malé kapacity, tzv. registrů, které slouží k jeho činnosti. Registry dělíme na obecné (pracovní, universální)a řídící (např. registr adres instrukcí, stavové registry, index, registry). Velikost pracovních registrů je jednou ze základních charakteristik procesoru. jedna nebo více aritmeticko logických jednotek (ALU - Arithmetic-Logic Unit), které provádí s daty příslušné aritmetické a logické operace. některé procesory obsahují jednu nebo několik jednotek plovoucí čárky (FPU), které provádí operace v plovoucí řádové čárce Je třeba poznamenat, že současné čipy zpravidla obsahují mnoho dalších rozsáhlých funkčních bloků jako třeba paměť cache a různých periferií, které z ortodoxního hlediska nejsou součástí procesoru. Proto vzniknul pojem „jádro procesoru“, aby bylo možné rozlišit mezi vlastním procesorem a integrovanými periferními obvody. Pro správnost je třeba dodat, že integrované periferie bývají většinou velmi dobře sladěny s jádrem, takže je z tohoto lze chápat jako „součást procesoru“. Vzhledem k současné vysoké integraci tak mnohde dochází k rozmazávání hranice mezi pojmem mikroprocesor a mikropočítač Některé současné procesory obsahují „více jader“. Více jádrový procesor je tedy integrovaný obvod obsahující několik jader procesorů a logiku sloužící k jejich vzájemnému propojení (a další jednotky).

4 TAKTOVÁNÍ PROCESORU Zásadním parametrem, který je procesoru důležitý je frekvence práce jeho jádra. Zdánlivě jde o banální záležitost, protože stačí spočítat kolik milionů či miliard instrukcí je procesor schopen vykonat za sekundu, tj. počet MIPS. Ovšem z praktického hlediska je počet MIPS např. u osmibitového procesoru PIC a u procesoru Intel Pentium zcela nesrovnatelnou veličinou, protože instrukční sady těchto procesorů jsou zásadně odlišné a na výpočet v plovoucí čárce, který udělá Pentium v jediném taktu může PIC potřebovat několik tisíc operací, zatímco jednoduché bitové operace zvládnou oba procesory v několika taktech. Zdálo by se, že tedy alespoň srovnání výkonu v rámci jedné řady procesorů je snadné, ale není tomu vždy tak. Moderní procesory jsou totiž podstatně rychlejší než externí operační paměť, takže reálný výkon značně závisí také na rychlosti a šířce externí paměti a na velikosti a uspořádání vyrovnávacích pamětí cache uvnitř procesoru. V této souvislosti je vhodné rovněž připomenout že celkový výkon systému je určen výkonem procesoru pouze z jedné části. Rychlost je vždy určena úzkým místem v systému. Pokud je např. malá operační paměť, takže operační systém se ji pokusí nahradit odkládáním na řádově pomalejší pevný disk, tak bude prostě na některé nutné aplikace čekat. Je to asi jako když potřebujete něco převézt s malým kufrem v autě. Rovněž vhodně navržená struktura periferií může výrazně odlehčit zátěž procesoru.

5 HISTORIE PROCESORU Intel první mikroprocesor - čtyřbitový Intel osmibitový mikroprocesor Intel osmibitový mikroprocesor, který se stal základem prvních osmibitových osobních počítačů MOS Technology osmibitový mikroprocesor, montovaný do Apple II, Commodore 64 a Atari Motorola první procesor firmy Motorola AMD nastupuje na trh s řadou Am2900 TI TMS bitový mikroprocesor Zilog Z80 - 8bitový mikroprocesor, s rozšířenou instrukční sadou Intel 8080, frekvence až 10 MHz Intel bitový mikroprocesor, první z architektury x86 Intel bitový mikroprocesor s osmibitovou sběrnicí, který byl použit v prvním IBM PC v roce 1981 Motorola /16bitový mikroprocesor Zilog Z bitový mikroprocesor IBM bitový experimentální procesor s revoluční RISC architekturou dosahující vynikajícího výkonu Intel bitový mikroprocesor Intel bitový mikroprocesor (měl 275 000 tranzistorů)

6 HISTORIE PROCESORU Intel bitový mikroprocesor (měl 275 000 tranzistorů) Acorn ARM - 32bitový RISC mikroprocesor, z Advanced RISC Machine, původně Acorn RISC Machine, použit i v domácích počítačích Intel bitový mikroprocesor s integrovaným matematickým koprocesorem Sun SPARC - 32bitový RISC mikroprocesor, z Scalable (původně Sun Processor ARChitecture) DEC Alpha - 64bitový RISC mikroprocesor Intel Pentium - 32bitový mikroprocesor nové generace (3,3 milionu tranzistorů) Intel Pentium Pro - 32bitový mikroprocesor nové generace pro servery a pracovní stanice (5,5 milionu tranzistorů) Sun UltraSPARC - 64bitový RISC mikroprocesor Intel Pentium II - 32bitový mikroprocesor nové generace s novou sadou instrukcí MMX (7,5 milionu tranzistorů) Sun picoJava - mikroprocesor pro zpracování Java bytekódu Intel Celeron - 32bitový mikroprocesor odvozený původně od Intel Pentium II pro nejlevnější PC Intel Pentium III - 32bitový mikroprocesor nové generace s novou sadou instrukcí SIMD (9,5 milionu tranzistorů) Intel Pentium bitový mikroprocesor s řadou technologií orientovaných na dosažení vysoké frekvence Intel Itanium - 64bitový mikroprocesor nové generace pro servery AMD Athlon bitový mikroprocesor nové generace pro desktopy s instrukční sadou AMD64, zpětně kompatibilní s x86 Core - 64bitová architektura, na které jsou postaveny procesory Core Duo, Core 2 Duo, Core Solo, Core 2 Quad

7 PROCESORY INTEL MODEL TAKTOVÁ-NÍ JÁDRA L2 CACHE FAB TDP CENA
CORE 2 DUO E 6300 1,83 GHz 2 2 MB 65 nm 65 W $ 183 E 6400 2,13 GHz $ 224 E 6600 2.4 GHz 4 MB $ 316 E 6700 2,66 GHz 4 MB $ 530 CORE 2 EXTREME X 6800 2,93 GHz 75 W $ 999 CORE 2 QUAD Q6600 2,4 GHz 4 8 MB 105 W $ 851 QX6700 130 W

8 PROCESORY AMD MODEL TAKTOVÁ-NÍ JÁDRA L2 CACHE FAB TDP CENA
ATHLON 64 X 2,3 GHz 2 1 MB 65 nm 65 W $ 170 ATHLON 64 X2 5000+ 2,6 GHz $ 222 5600+ 2,8 GHz 2MB 90 nm 89 W $ 326 6000+ 3,0 GHz 2 MB 125 W $ 459 ATHLON 64 FX - 70 4 4 MB 125 W x 2 $ 599 FX - 72 $ 799 FX - 74 $ 999

9 UKÁZKY PROCESORŮ

10 NASHLE Zpracoval Jakub Hudský Z pomocí programu microsoft FRONTPAGE
© Copyright Jakub Hudský 2007 Zdroje: Wikipedia.cz, jyxo.cz, Pavel Navrátil: „S počítačem k maturitě“ A něco z vlastních vědomostí… DĚKUJI ZA PROHLÉDNUTÍ NASHLE