logo search
Лекции по информатике

1. Процессор

Самым главным элементом в компьютере является процессор или микропроцессор – небольшая (примерно в половину спичечного коробка) электронная микросхема, включающая в себя огромное количество элементарных полупроводниковых элементов (до нескольких миллионов) и выполняющая все вычисления и обработку информации.

Микропроцессор обрабатывает информацию трех типов – данные, адреса и команды программ. Он оперирует информацией, организованной в виде машинных слов, длина которых, как правило, составляет от 8 до 32 бит. Микропроцессор умеет выполнять сотни различных операций и делает это со скоростью до нескольких сотен миллионов операций в секунду (технический прогресс в разработке новых типов микропроцессоров ежегодно эту цифру неуклонно увеличивает).

В основном микропроцессор выполняет функции двух устройств:

- устройство управления, которое формирует и подает во все блоки компьютера в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), формирует адреса ячеек памяти, ис­пользуемых выполняемой операцией и передает их в другие блоки ПК;

- арифметико-логическое устройство, которое предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.

Необходимо помнить, что процесс обработки информации компьютером осуществляется дискретно, то есть элементарные операции выполняются последовательно, каждая за определенный промежуток времени. Этот промежуток времени определяется числом тактов или, иными словами, числом тактовых импульсов. Опорную временную последовательность импульсов микропроцессор получает от генератора тактовых импульсов. Частота выработки тактовых импульсов или тактовая частота указывает скорость выполнения элементарных операций внутри микропроцессора. Поэтому отметим для себя, что чем выше тактовая частота микропроцессора, тем выше его быстродействие, а значит и производительность ПК. При этом разные модели микропроцессоров могут выполнять одни и те же операции ( например, умножение) за разное число тактов.

Большинство IBM-совместимых ПК используют микропроцессоры фирмы Intel. В таблице 2 приведены характеристики наиболее распространенных из них.

Если нам требуется компьютер с высоким быстродействием, мы приобретем ПК с микропроцессором Pentium II 400 МГц, который несмотря на то, что обойдется нам дороже ПК с микропроцессором Pentium 133 МГц, будет, по крайней мере, в три раза превосходить его по производительности. Отметим, что быстродействие разных моделей микропроцессоров при переходе к модели более позднего выпуска при том же значении тактовой частоты становится выше (примерно вдвое).