Procesory Procesor – jednostka centralna (CPU – Central

Procesory Procesor – jednostka centralna (CPU – Central

Procesory
Procesor – jednostka centralna (CPU – Central Processing Unit) to sekwencyjne urządzenie
cyfrowe którego zadaniem jest wykonywanie rozkazów i sterowanie pracą wszystkich
pozostałych bloków systemu takich jak pamięć i układ wejścia-wyjścia. Pobiera on dane z
pamięci i wykonuje jako rozkazy w postaci prostych operacji wybranych ze zbioru operacji
podstawowych.
Podstawowymi blokami funkcjonalnymi, z których zbudowany jest procesor, są:
• jednostka arytmetyczno-logiczna (służy do wykonywania operacji obliczeniowych na
danych pobranych najczęściej z pamięci),
• układ sterowania z zegarem procesora
• zespół rejestrów jednostki centralnej do przechowywania danych oraz wyników.
Podstawowymi rejestrami, które znajdują się w każdym mikroprocesorze, są:
• licznik rozkazów - zawiera on adres następnego rozkazu do wykonania.
• rejestr rozkazów - zawiera kod aktualnie wykonywanego rozkazu.
• Akumulator - jest używany w czasie wykonywania rozkazów arytmetycznych, logicznych,
I/O i in.
• rejestr znaczników - zawiera informacje o wyniku operacji arytmetyczno-logicznych
Procesor wykonuje następujące rozkazy:
• logiczne działania na bitach
• arytmetyczne działania na bitach
• skoki bezwarunkowe i warunkowe (rozgałęzienia)
• kopiowanie danych
Parametry określające procesor:
• częstotliwość taktowania - ilość operacji jednostkowych wykonanych w ciągu sekundy w
jednakowych odstępach czasu
• FSB (Front Side Bus) - szyna danych, za pomocą której procesor komunikuje się z
pamięcią. Częstotliwość pracy procesora jest równa wielokrotności FSB.
• mnożnik
• pamięć cache (L1 – na dane i instrukcje – 1 poziom, L2 – na dane – 2 poziom)
• gniazdo (podstawka)
• napięcie zasilania
• pobór mocy
• technologia wykonania
• typ obudowy (SECC – do gniazd SLOT, PPGA – do gniazd SOCKET)
Schemat budowy procesora
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
BU (Bus Unit) – odpowiada za współpracę procesora z pamięcią, ma 3 niezależne
magistrale: adresów, danych i sterowania
Prefetch – kolejkowanie innych rozkazów
IU (Instruction Unit) – dekoder odtwarzający rozkazy do wykonania przez procesor,
czekające w kolejce
ROM – pamięć wspomagająca dekoder i umożliwiająca dostęp do słownika tłumaczącego
rozkazy
EU (Execution Unit) - układ do którego przekazywane są rozkodowane instrukcje
ALU (Arythmetic Logic Unit) – jednostka wykonująca operacje na liczbach
stałoprzecinkowych
CU (Control Unit) – sterowanie jednostką ALU
FPU (Floating Piont Unit) – jednostka wykonująca operacje na liczbach
zmiennoprzecinkowych
AU (Addressing Unit) – jednostka adresowa pobierająca argumenty rozkazów
MMU (memory Management Unit) – moduł zarządzania dostępem do pamięci fizycznej dla
procesora.
Procesory Intel Pentium
1. Intel Pentium
• gniazdo: Socket 7
• częstotliwość: 75-200 MHz
• FSB: 50, 60, 66 MHz
• mnożnik: x1.5 - x3
• cache:
• L1 – 8 kB + 8 kB
• L2 – zintegrowana na płycie głównej
2. Intel Pentium MMX
• gniazdo: Socket 7
• częstotliwość: 166-233 MHz
• FSB: 66 MHz
• mnożnik: x2.5 – x3,5
• cache:
• L1 – 16 kB + 16 kb
• L2 – zintegrowana na płycie głównej
3. Intel Pentium II
• gniazdo: Slot 1
• częstotliwość: 233-450 MHz
• FSB: 66, 100 MHz
• mnożnik: x3.5 - x5
• cache:
• L2 – 512 kB (pracuje z połową częstotliwości procesora)
4. Intel Celeron
• gniazdo: Slot 1
• częstotliwość: 266-433 MHz
• FSB: 66 MHz
• mnożnik: x4 – x6,5
• cache:
• L2 – 128 kB (pracuje z częstotliwością procesora)
5. Intel Pentium III
• gniazdo: Slot 1/Socket 370
• częstotliwość: 450-1400 MHz
• FSB: 100, 133 MHz
•
•
mnożnik: x4 – x10,5
cache:
• L2 – 512 kB (pracuje z połową częstotliwości procesora, od P III 1130 MHz – z
pełną częstotliwością)
• lub L2 – 265 kB (z pełną częstotliwością procesowa w gnieździe Socket 370)
6. Intel Celeron
• gniazdo: Socket 370
• częstotliwość: 300-1400 MHz
• FSB: 66, 100 MHz
• mnożnik: x4,5 – x14
• cache:
• L1 – 16 kB + 16 kB
• L2 – 128 kB lub 256 kB (pracuje z częstotliwością procesora)
7. Intel Pentium 4
• gniazdo: Socket 423, 478
• częstotliwość: 1,3-3,4 GHz
• FSB: 100, 133, 200 MHz (efektywne – 400, 533, 800 MHz)
• cache:
• L2 – 256, 512 kB lub 1 MB (pracuje z częstotliwością procesora)
• technologie:
• Hyper Threading (rozpoznanie procesora przez system jako dwa logiczne
procesory)
• Quad Pumping (częstotliwość przesyłania danych – 4xFSB, częstotliwość
przesyłania adresów - 2xFSB)
8. Intel Celeron 4
• gniazdo: Socket 478
• częstotliwość: 1,7-2,8 GHz
• FSB: 100 MHz (efektywne – 400 MHz)
• cache:
• L2 – 128 kB (pracuje z częstotliwością procesora)
• technologie:
• Quad Pumping (częstotliwość przesyłania danych – 4xFSB, częstotliwość
przesyłania adresów - 2xFSB)
9. Intel Pentium 4 seria 500
• gniazdo: Socket LGA 775
• częstotliwość: 2,8-3,8 GHz
• FSB: 200 MHz (efektywne – 800 MHz)
• cache:
• L1 – 16 kB
• L2 – 1 MB (pracuje z częstotliwością procesora)
• technologie:
• Hyper Threading
• Quad Pumping
10. Intel Pentium 4 seria 600
• gniazdo: Socket LGA 775
• częstotliwość: 3,0-3,8 GHz
• FSB: 200 MHz (efektywne – 800 MHz)
• cache:
• L1 – 16 kB
• L2 – 2 MB (pracuje z częstotliwością procesora)
• technologie:
• Hyper Threading
•
Quad Pumping
11. Intel Celeron D
• gniazdo: Socket LGA 775, Socket 478
• częstotliwość: 2,26-3,06 GHz
• FSB: 133 MHz (efektywne – 533 MHz)
• cache:
• L1 – 16 kB
• L2 – 256 kB (pracuje z częstotliwością procesora)
• technologie:
• Quad Pumping
12. Intel Pentium D seria 800
• gniazdo: Socket LGA 775
• częstotliwość: 2,66-3,2 GHz
• FSB: 200 MHz (efektywne – 800 MHz)
• cache:
• L1 – 16 kB
• L2 – 2x1 MB (pracuje z częstotliwością procesora)
• technologie:
• Quad Pumping
13. Intel Pentium D seria 900
• gniazdo: Socket LGA 775
• częstotliwość: 2,8-3,4 GHz
• FSB: 200 MHz (efektywne – 800 MHz)
• cache:
• L1 – 16 kB
• L2 – 2x2 MB (pracuje z częstotliwością procesora)
• technologie:
• Quad Pumping
14. Intel Pentium Dual Core
• gniazdo: Socket LGA 775
• częstotliwość: 1,8-2,6 GHz
• FSB: 200 MHz (efektywne – 800 MHz)
• cache:
• L1 – 2x16 kB
• L2 – 1 lub 2 MB (pracuje z częstotliwością procesora)
• technologie:
• Quad Pumping
15. Intel Core 2 Duo
• gniazdo: Socket LGA 775
• częstotliwość: 1,8-3,33 GHz
• FSB: 200, 266, 333 MHz (efektywne – 800, 1066, 1333 MHz)
• cache:
• L1 – 2x16 kB
• L2 – 2,4 lub 6 MB (pracuje z częstotliwością procesora)
• technologie:
• Quad Pumping
16. Intel Core 2 Quad
• gniazdo: Socket LGA 775
• częstotliwość: 2,4-3,0 GHz
• FSB: 266, 333 MHz (efektywne – 1066, 1333 MHz)
• cache:
•
• L1 – 2x16 kB
• L2 – 4,6,8 lub 12 MB (pracuje z częstotliwością procesora)
technologie:
• Quad Pumping
17. Intel Core i7
• gniazdo: Socket LGA 1366, 1156
• częstotliwość: 2,66-3,33 GHz
• QPI: 1366 MHz
• cache:
• L1 – 4x16 kB
• L2 – 4x256 kB
• L3 – 8 MB (pracuje z częstotliwością procesora) – pamięć wspólna wszystkich
rdzeni
• technologie:
• QPI (Quick Path Interconnect – następca FSB, dwukierunkowa magistrala (odczyt,
zapis), przepustowość do 25,6 GB/s)
• TBT (Turbo Boost Technology – oszczędność energii poprzez przechodzenie w tryb
uśpienia nieużywanych rdzeni)
• Hyper Threading
• Smart Cache (umożliwia procesorowi przechowywanie w pamięci podręcznej
danych podręcznych, zamiast ponownie obliczać je z danych pierwotnych)
Procesory AMD
1. AMD K5
• gniazdo: Socket 7
• częstotliwość: 75-166 MHz
• FSB: 50,60,66 MHz
• cache:
• L1 – 8+8 kB
• L2 – zintegrowana na płycie głównej, pracuje z częstotliwością FSB
2. AMD K6
• gniazdo: Socket 7
• częstotliwość: 166-300 MHz
• FSB: 66 MHz
• cache:
• L1 – 16+16 kB
• L2 – zintegrowana na płycie głównej, pracuje z częstotliwością FSB
3. AMD K6-2
• gniazdo: Socket 7
• częstotliwość: 266-475 MHz
• FSB: 66, 95, 100 MHz
• cache:
• L1 – 16+16 kB
• L2 – zintegrowana na płycie głównej, pracuje z częstotliwością FSB
4. AMD K6-3
• gniazdo: Socket 7
• częstotliwość: 400-450 MHz
• FSB: 100 MHz
• cache:
• L2 – 256 kB / 100 MHz
5. AMD Athlon K7 Thunderbird
•
•
•
•
gniazdo: Slot A
częstotliwość: 500-1000 MHz
FSB: 100 MHz (200 MHz)
cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 512 kB / 0,33x – 0,5x CPU
6. AMD Athlon Thunderbird
• gniazdo: Socket A
• częstotliwość: 650-1400 MHz
• FSB: 100 MHz (200 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 256 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
7. AMD Duron Spitfire
• gniazdo: Socket A
• częstotliwość: 550-900 MHz
• FSB: 100 MHz (200 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 64 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
8. AMD Athlon Palomino (XP)
• gniazdo: Socket A
• częstotliwość: 1330-1733 MHz
• FSB: 133 MHz (266 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 256 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
9. AMD Duron Morgan
• gniazdo: Socket A
• częstotliwość: 900-1300 MHz
• FSB: 100 MHz (200 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 64 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
10. AMD Athlon Thoroughbred (XP)
• gniazdo: Socket A
• częstotliwość: 1467-2133 MHz
• FSB: 133 MHz (266 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 256 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
11. AMD Duron Applebred
• gniazdo: Socket A
• częstotliwość: 1400-1800 MHz
• FSB: 133 MHz (266 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 64 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
12. AMD Athlon XP Barton
• gniazdo: Socket A
•
•
•
częstotliwość: 1833-2200 MHz
FSB: 166,200 MHz (333,400 MHz)
cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 512 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
13. AMD Sempron
• gniazdo: Socket A
• częstotliwość: 1500-2200 MHz
• FSB: 166,200 MHz (333,400 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 256 lub 512 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
14. AMD Athlon 64
• gniazdo: Socket 754
• częstotliwość: 1800-2400 MHz
• FSB: 200 MHz (400 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 512 kB lub 1 MB (pracuje z częstotliwością CPU)
15. AMD Sempron 64
• gniazdo: Socket 754
• częstotliwość: 1400-2200 MHz
• FSB: 200 MHz (400 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 128 lub 256 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
16. AMD Athlon 64
• gniazdo: Socket 939
• częstotliwość: 1800-2400 MHz
• FSB: 200 MHz (400 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 512 kB lub 1MB (pracuje z częstotliwością CPU)
17. AMD Sempron 64
• gniazdo: Socket 939
• częstotliwość: 1800-2200 MHz
• FSB: 200 MHz (400 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 128 lub 256 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
18. AMD Athlon 64
• gniazdo: Socket AM2
• częstotliwość: 1800-2400 MHz
• FSB: 200 MHz (400 MHz)
• cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 512 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
19. AMD Sempron 64
• gniazdo: Socket AM2
• częstotliwość: 1600-2200 MHz
•
•
FSB: 200 MHz (400 MHz)
cache:
• L1 – 64+64 kB
• L2 – 128 lub 256 kB (pracuje z częstotliwością CPU)
20. AMD Athlon 64 X2
• gniazdo: Socket AM2
• częstotliwość: 1900-3200 MHz
• FSB: 200 MHz (400 MHz)
• cache:
• L1 – 2x128 kB
• L2 – 2x256 kB, 512 kB lub 1 MB
21. AMD Phenom X3
• gniazdo: Socket AM2+
• częstotliwość: 2100-2400 MHz
• HT 3600 MHz
• cache:
• L1 – 3x128 kB
• L2 – 3x512 kB
• L3 – 2 MB
22. AMD Phenom X4
• gniazdo: Socket AM2+
• częstotliwość: 1800-2600 MHz
• HT 3600 lub 4000 MHz
• cache:
• L1 – 4x128 kB
• L2 – 4x512 kB
• L3 – 2 MB
23. AMD Phenom II X3
• gniazdo: Socket AM3
• częstotliwość: 2400-3000 MHz
• HT 4000 MHz
• cache:
• L2 – 3x512 kB
• L3 – 6 MB
24. AMD Phenom II X4
• gniazdo: Socket AM3
• częstotliwość: 2400-3400 MHz
• HT 4000 MHz
• cache:
• L2 – 4x512 kB
L3 – 4 lub 6 MB
HT - następca FSB, dwukierunkowa magistrala (odczyt, zapis), przepustowość do 51,2
GB/s