+7 (700) 521-36-15
кэш память частота дыхательных

кэш память частота секса

Pentium III для Socket 370, работающий на частотах от 500 МГц до 1,13 ГГц, стал первым процессором с 256 кбайт кэш-памяти на кристалле L2

МИКРОПРОЦЕССОРЫ
“Мозгом” персонального компьютера является микропроцессор, или центральный процессор – (С ). Микропроцессор выполняет вычисления и обработку данных (за исключением некоторых математических операций, осуществляемых в компьютерах имеющих сопроцессор) и как, правило является самой дорогостоящей частью компьютера. Во всех компьютерах используются процессоры, совместимые с семейством микросхем , но выпускаются и проектируются они как самой фирмой , так и компаниями , .
В настоящее время доминирует на рынке процессоров, но уже является жестким конкурентом.
Параметры процессоров
При описании параметров и устройства процессоров часто возникает путаница. Рассмотрим некоторые характеристики процессоров, в том числе разрядность шины данных и шины адреса, а также быстродействие.
Процессоры можно классифицировать по двум основным параметрам: разрядности и быстродействию. Быстродействие процессора – довольно простой параметр. Оно измеряется в мегагерцах; 1 МГц равен миллиону тактов в секунду. Чем выше быстродействие, тем лучше -быстрее процессор. Разрядность процессора – параметр более сложный. В процессор входит три важных устройства, основной характеристикой которых является разрядность:
· Шина ввода и вывода данных;
· Внутренние регистры;
· Шина адреса памяти.
Быстродействие процессора
Быстродействие компьютера определяется параметрами кварцего резонатора, представляющего собой кристалл кварца, заключенный в небольшой оловянный контейнер (корпус). Под воздействием электрического напряжения в кристалле кварца возникают колебания электрического тока с частотой, определяемой формой и размером кристалла. Частота этого переменного тока и называется тактовой частотой. Микросхемы обычного компьютера работают на частоте нескольких миллионов герц (герц – одно колебание в секунду). Быстродействие измеряется в мегагерцах.
для системных часов
кварцевые резонаторы
первый для часов второй для системы.
Наименьшей единицей измерения времени (квантом) для процессора как логического устройства является период тактовой частоты, или просто такт. На каждую операцию затрачивается минимум один такт. Например, обмен данными с памятью процессор выполняет за три такта плюс несколько циклов ожидания. (Цикл ожидания – это такт, в котором ничего не происходит: он необходим только для того, чтобы процессор не убегал вперед от менее быстродействующих узлов компьютера.)
Время затрачиваемое на выполнение команд, также непостоянно. В 486 – 2 такта. Использование в процессоре двух параллельных конвейеров позволило сократить время выполнения одной операции до одного такта. В процессорах , , за один такт выполняется как минимум три команды.

Тактовая частота для кэш-памяти обычно ненамного меньше частоты ЦП.  Самым быстрым является кэш первого уровня — L1 cache (level 1 cache).

Тактовая частота процессора и маркировка тактовой частоты системной платы
Почти все современные компьютеры, работают на тактовой частоте, которая равна произведению некоторого множителя на тактовую частоту системной платы. До начала 1998 года, большинство системных плат работало на частоте 66МГц. Сейчас эта частота 100 и 133Мгц. Обычно тактовую частоту системной платы и множитель можно установить с помощью перемычек или других процедур конфигурирования системной платы (например с помощью выбора соответствующих значений в программе установки параметров биос).
В конце 1999 года появились системные платы, рассчитанные на частоту 133МГц. Эти платы поддерживали модели процессоров . Фирма выпустила процессор и системные платы поддерживающие частоту 100МГц, но с удвоенным коэффициентом передачи данных между процессором и частью набора микросхем.
В современных компьютерах используется генератор переменной частоты, обычно расположенной на системной плате; он генерирует опорную частоту для системной платы и процессора. Это сделано для того, чтобы на плату можно было устанавливать процессоры, работающие на разной частоте.
кварцевый резонатор с микросхемой умножения
Во время изготовления процессоров производится тестирование при различных тактовых частотах. При этом на них наносится маркировка, где указана максимальная частота. Если установить частоту выше чем указана на процессоре то это называется разгоном. Это связано с тем, что существует технологический запас безопасного увеличения тактовой частоты.
этот процессор на 1000000 герц или на 1 ГГц
Шина данных
Одной из общих характеристик процессора является разрядность его шины данных и шины адреса. Шина – это набор соединений, по которым передаются различные сигналы. Провода – генератор – розетки. Любую линию передачи данных (или среду для передачи сигналов), имеющую больше одного вывода, можно назвать шиной. В обычном компьютере есть несколько внутренних и внешних шин, а в каждом процессоре – две основные шины для передачи данных и адресов памяти: шина данных и шина адреса.
Когда говорят о шине процессора, обычно имеют ввиду шину данных, представленную как набор соединений (или выводов) для передачи или приема данных. Чем больше сигналов одновременно поступает на шину, тем больше данных по ней передается за определенный интервал и тем быстрее она работает. Разрядность шины данных можно принять за количество полос на автомагистрали – чем больше полос, тем больше поток машин по трассе. Увеличение разрядности позволяет повысить производительность.

Часть 2: Кэш-память процессора. Оригинал: Автор: Ulrich Drepper Дата публикации  В то время частота ядра процессора была равна приблизительно частоте шины памяти.

Данные в компьютере передаются в виде цифр через одинаковые промежутки времени. Для передачи единичного бита данных в определенный временной интервал посылается сигнал напряжения высокого уровня (5В), а для передачи нулевого бита данных –сигнал напряжения низкого уровня (0В). чем больше линий, тем больше битов можно передать за одно и тоже время. Современные процессоры типа имеют 64-разрядные внешние шины данных. Это означает, что процессоры могут передавать в системную память (или получать из нее) одновременно 64 бита данных или 8 байт информации.
Разрядность шины данных процессора определяет также разрядность банка памяти. Стандартные 72-контактные модули памяти , имеют разрядность 32, и поэтому их устанавливается по два модуля. Разрядность модулей равна 64, поэтому они устанавливаются по одному модулю.
Внутренние регистры
Количество битов данных, которые может обработать процессор за один прием, характеризуется разрядностью внутренних регистров. Регистр – это, по существу, ячейка памяти внутри процессора; например процессор может складывать числа, записанные в двух различных регистрах, а результат записывать в третий регистр. Разрядность регистра также определяет характеристики программного обеспечения и команд выполняемых чипом. Например, процессоры с 32 разрядными внутренними регистрами могут выполнять 32разрядные команды, которые обрабатывают данные 32–разрядными порциями, а процессоры с 16 –разрядными регистрами этого делать не могут. Во всех современных процессорах внутренние регистры являются 32-разрядными.
В процессорах шина данных 64-разрядная, а регистры 32-разрядные. Достаточно странно, но в этом процессоре для обработки информации служат два 32-разрядных параллельных конвейера. – два 32-х разрядных процессора, объединенных в один корпус, а 64-разрядная шина данных позволяет быстрее заполнить рабочие регистры. Архитектура процессора с несколькими конвейерами называется суперскалярной.
Процессоры шестого поколения, / имеют шесть конвейеров для выполнения команд.
Шина адреса
Шина адреса представляет собой набор проводников; по ним передается адрес ячейки памяти, в которую или из которой пересылаются данные. Как и в шине данных, по каждому проводнику передается один бит адреса, соответствующий одной цифре в адресе. Увеличение количества проводников (разрядов), используемых для формирования адреса, позволяет увеличить количество адресуемых ячеек. Разрядность шины адреса определяет максимальный объем памяти адресуемой процессором.
Шину адреса можно ассоциировать с нумерацией домов и улиц. Количество линий в шине эквивалентно количеству цифр в номере дома. Если номера домов не могут состоять более чем из двух цифр, то количество домов не превысит ста(10во2), при трехзначных номерах – 1000 (10в3).
В компьютерах применяется двоичная система счисления, поэтому при двухразрядной адресации можно выбрать только четыре ячейки (с адресами 00,01,10 и 11), т.е. 2во2, при трехразрядной –восемь (от 000 до 111), т.е. 2 в 3. Современные процессоры имеют разрядность шины адреса – 36.
Шины данных и адреса независимы, и разработчики микросхем выбирают их разрядность по своему усмотрению, но, чем больше разрядов в шине данных, тем больше их в шине адреса. Разрядность этих шин является показателем возможностей процессора: количество разрядов в шине данных определяет способность процессора обмениваться информацией, а разрядность шины адреса – объем памяти, с которым он может работать.
2
Х РАЗРЯДНАЯ ШИНА АДРЕСА
3
Х РАЗРЯДНАЯ ШИНА АДРЕСА
КЕШ-ПАМЯТЬ
Процессоры с тактовой частотой менен 16 МГц не имеют встроенной кэш-памяти. Начиная с 486 компьютеров, кэш память первого уровня устанавливалась непосредственно в корпусе процессора, и работала на частоте процессора. Кэш память второго уровня расположена на плате, и работет с частотой поддерживаемой системной платой.
Начиная с процессоров и кэш память второго уровня устанавливается в корпусе процессора и представляет собой отдельную микросхему. Чаще всего такая память работает на половинной частоте ядра процессора
В современных процессорах , , память работает на частоте ядра.
Такое различие в рабочих частотах кэш памяти второго уровня объясняется ее дороговизной.
для новых процессоров кэш 3 уровня.
Кэш-память первого уровня L 1
Во всех процессорах, начиная с 486, имеется кэш-контроллер с кэш-памятью. Кэш – это быстродействующая память, предназначенная для временного хранения программного кода и данных. Обращение к встроенной кэш-памяти происходит без состояний ожидания, поскольку её быстродействие, соответствует возможностям процессора, т.е. кэш-память первого уровня работает на частоте процессора.
Благодаря этому обмен данными с относительно медленной системной памятью значительно ускоряется. Процессору не нужно ждать пока очередная порция программного кода или данных поступит из основной обл

Кэш-память. Время доступа первых микросхем DRAM было не меньше 60 нс, что соответствовало частоте 16,6 МГц.


Тактовая частота. 2. Системная шина. 3. Кэш-память. 3. Тип ядра и технологии производства.

Кэш-память 1-го уровня меньше и быстрее, чем кэш-память второго уровня.  Какой тип памяти (RAM) ? Частота памяти - Частота передачи пакетов данных.


CPU 80486DX/4 позволяет увеличить тактовую частоту в четыре раза и содержит 16 Кбайт внутренней кэш-памяти.


Тактовая частота для кэш-памяти обычно ненамного меньше частоты ЦП.  Самой быстрой памятью является кэш первого уровня — L1-cache.

Самой быстрой памятью является кэш первого уровня — L1-cache.  L1 кэш работает на частоте процессора, и, в общем случае, обращение к нему может производиться


Значение кэш-памяти, «тонкости техпроцесса» и другие важные характеристики  Во времена Pentium 4 и до него – частота процессора, была главным фактором


Особое значение КЭШ-память имеет для МП, работающих с умножением внешней тактовой частоты (процес- соры I80486 и последующие).

Отображение кэша памяти ЦПУ в основной памяти. Кэш — это память с большей  Тактовая частота для кэш-памяти обычно ненамного меньше частоты ЦП.


Диаграмма кэша памяти ЦПУ. Кэш — это память с большей скоростью доступа  Тактовая частота для кэш-памяти обычно ненамного меньше частоты ЦП.


Внутренняя кэш-память процессора R4000 имеет емкость 16 Кбайт.  В такой кэш-памяти частота промахов находится на уровне частоты промахов

Это связано с тем, что в процессорах Intel с рабочей частотой более 2 ГГц использован 0,13-микронный (уменьшенный) кристалл, удвоена кэш-память второго уровня