საკითხავისასარგებლოსურათები

როგორ მუშაობს მიკროპროცესორი


კომპიუტერი რომელსაც შენ ახლა ამ პოსტის წასაკითხად იყენებ იყენებს მიკროპროცესორს რათა შეასრულოს თავისი სამუშაო. მიკროპროცესორი არის ნორმალური კომპიუტერის გული, სულ ერთია ეს იქნება დესკტოპ კომპიუტერი, სერვერი თუ ლეპტოპი. მიკროპროცესორი რომელსაც ახლა გაქვს შეიძლება იყოს: Pentium, K6, PowerPC, Sparc ან სხვა ნებისმიერი ბრენდის მიერ წარმოებული მიკროპროცესორი, მაგრამ ისინი აკეთებდნენ თითქმის ერთი და იგივე საქმეს თითქმის ერთი და იგივე გზით.

თუ ოდესმე დაინტერესებულხართ რას აკეთებს მიკროპროცესორი თქვენს კომპიუტერში, ან თუ გაგჩენიათ შეკითხვა რა განსხვავებაა სხვა და სხვა სახის მიკროპროცესორებს შორის განაგრძეთ კითხვა. ამ სტატიაში,   თქვენ ისწავლით თუ როგორ აძლევენ საშუალებას უბრალო ციფრული ლოგიკური მოწყობილობები კომპიუტერს რომ შეასრულოს თავისი სამუშაო, იქნება ეს კომპიუტერული თამაშის თამაშისას თუ დოკუმენტის მართლწერის შემოწმება.

მიკროპროცესორი – აგრეთვე ცნობილი როგორც CPU ან მთავარი დამამუშავებელი ელემენტი (central processing unit) – არის გამომთვლელი ძრავა, რომელიც მოთავსებულია ერთადერთ ჩიპზე. პირველი მიკროპროცესორი იყო Intel 4004, ის გამოჩნდა 1971 წელს. 4004 არ იყო ძალიან მძლავრი – მისი შესაძლებლობის მაქსიმუმი იყო მიმატების და გამოკლების შესრულება, და მას ამის გაკეთება მხოლოდ 4 ბიტის შემთხვევაში შეეძლო. მაგრამ გასაოცარი ის იყო რომ ეს ყველაფერი განთავსებული იყო მხოლოდ ერთ ჩიპზე. 4004-მდე, ინჟინრები ქმნიდნენ კომპიუტერებს დიდი რაოდენობის ჩიპებით ან ძალიან ბევრი ტრანზისტორებით. ასევე 4004-მა მოგვცა პირველი პორტაბელური ელექტრონული კალკულატორი.


მიკროპროცესორის პროგრესი: Intel

პირველი მიკროპროცესორი რომელიც სახლის კომპიუტერებისათვის იყო განკუთვნილი არის Intel 8080, მთელი 8-ბიტიანი გამომთვლელი ერთ ჩიპზე, გამოჩნდა 1974 წელს. პირველი მიკროპროცესორი რომელიც განკუთვნილი იყო ბაზრისათვის იყო Intel 8088, ის გამოეშვაა 1979 წელს და შედიოდა IBM PC შემადგენლობაში (რომელიც პირველად გამოჩნდა დაახლოებით 1982 წელს). თუ თქვენ შეხება გაქვთ კომიუტერის ბაზართან და მის ისტორიასთან გეცოდინებათ რომ კომპიტერული ბაზარი 8088-დან გადავიდა 80286-ზე, 80286-დან გადავიდა 80386-ზე, 80386-დან გადავიდა 80486-ზე, 80486-დან გადავიდა Pentium-ზე, პენტიუმიდან გადავიდა  Pentium II-ზე,  Pentium II-დან გადავიდა Pentium III-ზე, Pentium III-დან გადავიდა Pentium 4-ზე. ყველა ეს მიკროპროცესორი დამზადებულია Intel-ის მიერ და ყოველი მათგანი არის 8088-ის ძირითადი დიზაინის გაუმჯობესებული ვარიანტი. Pentium 4-ს შეუძლია შეასრულოს ნებისმიერი სახის დავალება რომელსაც პირველყოფილი 8088 ასრულებდა მაგრამ ეს ყველაფერი მოხდება 5,000-ჯერ უფრო სწრაფად!

ქვემოთ მოცემული ცხრილი დაგეხმარებათ გაიგოთ თუ რა იყო განსხვავება სხვადასხვა პროცესორებში რომლებიც Intel-მა გამოუშვა წლების განმავლობაში

სახელითარიღიტრანზისტორებიმიკრონებიკლოკის სიჩქარემონაცემების განიწშმი
808019746,00062 MHz8 ბიტი0.64
8088197929,00035 MHz16 ბიტი
8-ბიტინაი ბუსი
0.33
802861982134,0001.56 MHz16 ბიტი1
803861985275,0001.516 MHz32 ბიტი5
8048619891,200,000125 MHz32 ბიტი20
Pentium19933,100,0000.860 MHz32 ბიტი
64-ბიტიანი ბუსი
100
Pentium II19977,500,0000.35233 MHz32 ბიტი
64-ბიტიანი ბუსი
~300
Pentium III19999,500,0000.25450 MHz32 ბიტი
64-ბიტინი ბუსი
~510
Pentium 4200042,000,0000.181.5 GHz32 ბიტი
64-ბიტინი ბუსი
~1,700
Pentium 4 “Prescott”2004125,000,0000.093.6 GHz32 ბიტი
64-ბიტინი ბუსი
~7,000

ინფორმაცია მოცემული ცხრილის შესახებ:

  • თარიღი არის წელი როდესაც პროცესორი პირველად გამოჩნდა. პროცესორების უმეტესობა არის ხელახლა წარმოდგენილი მომატებული კლოკ სიჩქარით.
  • ტრანზისტორები არის ჩიპზე განლაგებული ტრანზისტორების რაოდენობა.
  • მიკრონები არის ჩიპზე მდებარე ყველაზე პატარა სადენის მოცულობა მიკრონებში. შედარებისთვის, ადამიანის თმა სიგანეში არის 100 მიკრონის ტოლი.  იმის გამო რომ ჩიპზე ეს მონაცემი დაბლა იწევს, ტრანზისტორების რაოდენობა იზრდება.
  • კლოკის სიჩქარე არის წამში განხორციელებული ციკლის მაქსიმალური სიჩქარე
  • მონაცემების განი არის ალე-ს (არითმეტიკულ/ლოგიკური ელემენტი) მოცულობა. 8-ბიტიან ალე-ს შეუძლია ორი 8-ბიტიანი ციფრის მიმატება/გამოკლება/გამრავლება/ა.შ. , ხოლო 32-ბიტიანი ალე-თი თქვენ შეგიძლიათ 32-ბიტიანი ნომრებით მანიპულირება. 8-ბიტიან ალე-ს მოუწევს შეასრულოს ოთხი მოქმედება რათა მიუმატოს ორი 32-ბიტიანი ციფრი, ხოლო 32-ბიტიან ალე-ს ეს მხოლოდ ერთი მოქმედებაში შეუძლია. გარე მონაცემების ბუსს აქვს იგივე სიგანე რაც ალე-ს, მაგრამ არა ყოველთვის. 8088-ს ქონდა 16-ბიტიანი ალე და 8-ბიტიანი ბუსი.
  • წშმი ანი „წამში შესრულებული მილიონი ინსტრუქცია“ არის CPU-ს შესრულების უხეში საზომი. თანამდეროვე კომპიუტერებს იმდენი სხვდასხვა მოქმედების შესრულება შეუძლაით რომ წშმი-ები კარგავენ მნიშვნელობას, მაგრამ ამ სვეტით თქვენ შეგექმნებათ წარმოდგენა თუ რას უდრის CPU-ს  შესაძლებლობა.

ამ ცხრილის საშუალებით თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ რომ კლოკის სიჩქარესა და წშმი-ში არის კავშირი. აგრეთვე კავშირი არის ტრანზისტორების რაოდენობასა და წშმი-ს შორის. მაგალითად, 8088-ს კლოკირებული არის 5 MHz-ზე მაგრამ ინსტრუქციას ასრულებდა 0.33 წშმი-ს (დაახლოებით ერთი ინსტრქუცია კლოკის ყოველ 15 ციკლზე). თანამედროვე პროცესორების უმეტესობას შეუძლია კლოკის ერთ ციკლზე შეასრულოს მოქმედება 2-ჯერ სწრაფად. ეს განვითარება პირდაპირ დამოკიდებული არის ჩიპზე განლაგებული ტრანზისტორების რაოდენობაზე.

Intel 4044


Intel 8080

Intel 8088

Intel 80286

Intel 80386

Intel 80486

Intel Pentium

Intel Pentium II

Intel Pentium III

Intel Pentium 4

Intel Pentium 4 “Prescott”

დღეისათვის სულ ეს იყო, თუ ხალხის დაინტერესება და საკმარისი დრო იქნება აუცილებლად გავაგრძელებ და დავწერ მისი მუშაობის პრინციპს და სხვა ინფორმაციას

(c) arabuli

თეგები

arabuli

ჩემი ცხოვრების აზრი იყო და მუდამ იქნება: "ტყუჭი"

მსგავსი ამბები

Back to top button
Close
Close