Микропроцессоры ПК.

Определение. Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера [15]⁾.

Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров и физически представляют собой сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). Использование современных высоких технологий позволяет разместить на СБИС процессора огромное количество (около 42 миллио­нов в процессоре Pentium 4) функциональных эле­ментов (транзисторов) с разме­рами порядка 0, 13 микрон (1 микрон = 10^-6 метра).

Важнейшей характеристикой, определяющей быстродей­ствие процессора (его вычислительную мощность), является тактовая частота, то есть ко­личество тактов в секунду.

Определение. Такт — это промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой — генератором тактовой часто­ты (тактовых импульсов), синхронизирующим работу узлов компьютера.

На вы­полнение процессором каждой базовой операции (например, сложения) отводится определенное количество тактов. Ясно, что чем больше тактовая частота, тем больше операций в се­кунду выполняет процессор. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц) (1 МГц = миллион так­тов в секунду, 1 ГГц = миллиард так­тов в секунду). За 20 с небольшим лет тактовая частота про­цессоров увеличилась почти в 500 раз, от 5 МГц (процессор 8086, 1978 год) до 3, 4 ГГц (процессор Pentium 4, 2004 год).

Другой характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является разрядность, определяемая количеством двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно. Часто уточняют разрядность процессора и пишут 64/32, что означает, что процессор име­ет 64-разрядную шину данных и 32-разрядную шину адреса.

В первом отечественном школьном компьютере «Агат» (1985 год) был установлен процессор, имевший разрядность 8/16, соответственно одновременно он обрабатывал 8 бит информации, а его адресное пространство составляло 64 килобайта.

Производительность процессора является его интеграль­ной характеристикой, зависящей от частоты, разрядности, а также от особенностей архитектуры (на­личие кэш-памяти и др.).

Примечание.

В вычислительной системе может быть несколько параллельно работающих процессоров. Такие системы называются многопроцессорными.