8. Поколение микропроцессоров. Их работа

Микропроцессор является центром ПК, он проводит всю обработку информации.

Типы микропроцессоров различаются разрядностью шин.

Разрядность – количество одновременно передаваемых сигналов. Когда говорят о разрядности микропроцессора, то имеют в виду разрядность шины данных.

Разрядность шинных команд – одинакова для всех типов микропроцессора.

Первым микропроцессором для ПК (IBMPC) была схема «8086» фирмыINTEL. У него была 16-ти разрядная внутренняя шина данных и 16-ти разрядная внешняя.

Шина адреса имела 20 разрядов, что позволяло адресовать 2²⁰= 1024x1024 = 1 Мб памяти (1978 год)

Следующим был выпущен микропроцессор «8088» с 8-ми разрядной внешней шиной данных для использования дешевых 8-ми разрядных устройств (1979 год). В микропроцессоре «80286» была увеличена разрядность шины адреса до 24.

В микропроцессоре «80386» впервые появилась 32-х разрядные шины адреса и данных. Микропроцессор содержал команды деления памяти на сегменты, что позволяло параллельно решать несколько задач. Для этого микропроцессора началась разработка операционной системы Windows(1985 год).

Следующим (1989 год) был микропроцессор «80486» он содержал кэш-память и сопроцессор. В остальном он не отличался от «80386»

В 1993 году появился микропроцессор «80586». Шина данных была увеличена до 64 разряда, шина адреса – 32 разряда. Для этого микропроцессора фирма INTELнаконец-то зарегистрировала торговую маркуPentium™.

Микропроцессор Pentiumимел 2 одинаковых секции и мог в одном такте выполнять по 2 команды.

В процессоре имелся буфер метод перехода, который предсказывал ветвления в программах. Тем самым выполнение программы могло вестись параллельно.

Для изготовления применялась «0,35-МКм технология», то есть расстояние между транзисторами в процессоре равнялось 0,35 МКм.

Микропроцессор PentiumPro(1995 год) имел 3 одинаковых секции и мог выполнять по 3 команды за такт. Шина адреса – 36, шина данных – 64.

PentiumProначал шестое поколение микропроцессоровINTEL.

Микропроцессор NNexe(1996 год) содержал команды работы с кино и звуком. Ранее эти команды выполнялись с помощью программ.

Микропроцессор PentiumIIявляется объединениемPentiumProиPentiumNNexe.PIIоказался дорогим, и поэтому были выпущены более дешевые микропроцессорыCeleron. У них была резко уменьшена кэш-память.

Микропроцессор PentiumIIIимел команды обработки нескольких потоков данных. Он быстрее работает над числами с плавающей точкой, в частности он может одновременно обрабатывать 4 пары действительных чисел.

В 2000 году появились микропроцессоры PentiumIV, или началось седьмое поколение микропроцессоров. Они точнее предсказывали переходы в программах. Технические новшества позволяли увеличить тактовую частоту.

Одним из способов увеличения производительности микропроцессора является использование Riskтехнологий (вычисление по множеству укороченных (программ) команд).

Эта технология заключается в использовании только простых и коротких, одно-тактовых команд. Сложные команды комбинируются из простых.

Набор простых команд лучше обрабатываются параллельно. Реализация Risk-технологий для ПК привела к микропроцессоруTitanium. Выпуском микропроцессоров в мире занимается несколько фирм, из которых подавляющую долю рынка занимают 2 фирмы:IntelиAMD.