Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O



Podobne dokumenty
Budowa komputera. Magistrala. Procesor Pamięć Układy I/O

Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer

Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer

Sprzęt komputerowy 2. Autor prezentacji: 1 prof. dr hab. Maria Hilczer

Procesory. Schemat budowy procesora

Budowa Mikrokomputera

Bibliografia: pl.wikipedia.org Historia i rodzaje procesorów w firmy Intel

RDZEŃ x86 x86 rodzina architektur (modeli programowych) procesorów firmy Intel, należących do kategorii CISC, stosowana w komputerach PC,

Architektura Systemów Komputerowych. Rozwój architektury komputerów klasy PC

Architektura komputera wg Neumana

Architektury komputerów Architektury i wydajność. Tomasz Dziubich

Budowa i zasada działania komputera. dr Artur Bartoszewski

PROGRAMOWANIE WSPÓŁCZESNYCH ARCHITEKTUR KOMPUTEROWYCH DR INŻ. KRZYSZTOF ROJEK

Systemy operacyjne i sieci komputerowe Szymon Wilk Superkomputery 1

Technika mikroprocesorowa. Linia rozwojowa procesorów firmy Intel w latach

Bibliografia: pl.wikipedia.org Historia i rodzaje procesorów w firmy Intel

Architektura mikroprocesorów TEO 2009/2010

Dydaktyka Informatyki budowa i zasady działania komputera

4.2. Współczesne generacje procesorów

Nowinki technologiczne procesorów

Budowa komputera Komputer computer computare

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1. Przedmowa Wstęp... 11

Materiały dodatkowe do podręcznika Urządzenia techniki komputerowej do rozdziału 5. Płyta główna i jej składniki. Test nr 5

Wydajność obliczeń a architektura procesorów. Krzysztof Banaś Obliczenia Wysokiej Wydajności 1

Nowinki technologiczne procesorów

Arkusz1. Wyniki CPUbenchmark.net na dzień

UTK ARCHITEKTURA PROCESORÓW 80386/ Budowa procesora Struktura wewnętrzna logiczna procesora 80386

Architektura komputerów

Technologie informacyjne - wykład 2 -

Komputer IBM PC niezależnie od modelu składa się z: Jednostki centralnej czyli właściwego komputera Monitora Klawiatury

Arkusz1. Wyniki Passmark CPU Mark z dn. 19 czerwca 2012 r.

LEKCJA TEMAT: Współczesne procesory.

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

Programowanie Niskopoziomowe

Artur Janus GNIAZDA PROCESORÓW INTEL

Nowinkach technologicznych procesorów

Płyty główne rodzaje. 1. Płyta główna w formacie AT

Bajt (Byte) - najmniejsza adresowalna jednostka informacji pamięci komputerowej, z bitów. Oznaczana jest literą B.

Architektura von Neumanna. Jak zbudowany jest współczesny komputer? Schemat architektury typowego PC-ta. Architektura PC wersja techniczna

PYTANIA BUDOWA KOMPUTERA kartkówki i quizy

Logiczny model komputera i działanie procesora. Część 1.

Układ sterowania, magistrale i organizacja pamięci. Dariusz Chaberski

Procesory firmy ARM i MIPS

Wersje desktopowe (Kaby Lake-S)

SYSTEMY OPERACYJNE WYKŁAD 1 INTEGRACJA ZE SPRZĘTEM

Podstawy obsługi komputerów. Budowa komputera. Podstawowe pojęcia

Wykład 2. Mikrokontrolery z rdzeniami ARM

Dom Oprogramowanie Sprzęt komputerowy Benchmarki Usługi Sklep Wsparcie Forum Strona główna CPU Benchmarki»procesory

ARCHITEKTURA PROCESORA,

Wydajność obliczeń a architektura procesorów

AMD Ryzen recenzja procesora. Wpisany przez Mateusz Ponikowski Piątek, 11 Październik :47

Architektura systemów komputerowych

Architektura mikroprocesora DSI I

Mikroprocesory rodziny INTEL 80x86

Organizacja typowego mikroprocesora

Funkcje procesora: kopiowanie danych z pamięci do rejestru z rejestru do pamięci z pamięci do pamięci (niektóre procesory)

Budowa mikroprocesora. Znaczenie poszczególnych układów:

Procesor (CPU Central Processing Unit) informacje dodatkowe

Architektura komputerów egzamin końcowy

Architektura komputerów

Wykorzystanie architektury Intel MIC w obliczeniach typu stencil

Płyta główna. podtrzymania zegara.

Architektura komputerów

WPROWADZENIE Mikrosterownik mikrokontrolery

Procesor (CPU Central Processing Unit) informacje dodatkowe

Architektura komputera

GNIAZDA PROCESORÓW AMD

Pamięci. Pamięci DDR DIMM SDR SDRAM

Najlepsze drukarki 3D

Budowa pamięci RAM Parametry: tcl, trcd, trp, tras, tcr występują w specyfikacjach poszczególnych pamięci DRAM. Czym mniejsze są wartości tych

Architektura komputerów

Informatyka - studium realizacji dźwięku -

Wydajność systemów a organizacja pamięci, czyli dlaczego jednak nie jest aż tak źle. Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności.

Home Software Hardware Benchmarks Services Store Support Forums About Us

Home Software Hardware Benchmarks Services Store Support Forums About Us

Wyniki testów PassMark

Procesor przetwarza informacje, wykonuje elementarne operacje zwane instrukcjami bądź (rozkazami). Ciąg takich instrukcji realizujących konkretne

MAGISTRALE ZEWNĘTRZNE, gniazda kart rozszerzeń, w istotnym stopniu wpływają na

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

PROCESOR Z ODBLOKOWANYM MNOŻNIKIEM!!! PROCESOR INTEL CORE I7 4790K LGA1150 BOX

II seria ćwiczeń NiEUKT

MIKROKONTROLERY I MIKROPROCESORY

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

Wydajność systemów a organizacja pamięci. Krzysztof Banaś, Obliczenia wysokiej wydajności. 1

Tranzystory buduje się na bazie trzech warstw półprzewodnikowych w strukturach: PNP lub NPN.

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera

System obliczeniowy laboratorium oraz. mnożenia macierzy

Home Software Hardware Benchmarks Services Store Support Forums About Us

NOWE TRENDY ROZWOJU MIKROPROCESORÓW

Wprowadzenie. Dariusz Wawrzyniak. Miejsce, rola i zadania systemu operacyjnego w oprogramowaniu komputera

Dom Oprogramowanie Sprzęt komputerowy Benchmarki Usługi Sklep Wsparcie Forum Strona główna» CPU Benchmarki»procesory

Systemy operacyjne. Wprowadzenie. Wykład prowadzą: Jerzy Brzeziński Dariusz Wawrzyniak

Gniazdo procesora. Gniazdo procesora to rodzaj złącza na płycie głównej komputera, w którym umieszczany jest procesor.

Który z podzespołów komputera przy wyłączonym zasilaniu przechowuje program rozpoczynający ładowanie systemu operacyjnego? A. CPU B. RAM C. ROM D.

Jednostka centralna. dr hab. inż. Krzysztof Patan, prof. PWSZ

PI 02-01/12. W jednym bajcie można można zakodować 256 różnych znaków.

Podsystem graficzny. W skład podsystemu graficznego wchodzą: karta graficzna monitor

Przykłady praktycznych rozwiązań architektur systemów obliczeniowych AMD, Intel, NUMA, SMP

Transkrypt:

Budowa komputera Magistrala Procesor Pamięć Układy I/O 1

Procesor to CPU (Central Processing Unit) centralny układ elektroniczny realizujący przetwarzanie informacji Zmiana stanu tranzystorów wewnątrz procesora odbywa się w rytm taktów zegara Zegar systemowy wytwarza przebiegi czasowe, taktujące pracę całego systemu wolniejsze składniki korzystają z zegara systemowego poprzez odpowiedni dzielnik częstotliwości układ procesora powiela częstotliwość systemową (mnożnik częstotliwości) 2

Procesory Parametry określające wydajność procesora: wewnętrzna częstotliwość taktowania - liczba cykli realizowanych przez procesor w ciągu sekundy wielkość magistrali danych - liczba przesyłanych jednocześnie bitów (8, 16, 32, 64 b) zewnętrzna częstotliwość taktowania - szybkość z jaką procesor uzyskuje dostęp do danych wielkość pamięci Cache architektura - wewnętrzna konstrukcja oraz lista rozkazów procesora 3

Rozkaz [ instrukcja maszynowa ] to najprostsza operacja, której wykonania programista może zażądać od procesora Lista rozkazów procesora rozkazy przesłań rozkazy arytmetyczno-logiczne rozkazy sterujące inne, charakterystyczne dla danego procesora Lista rozkazów jest niezbędna dla programistów (korzystanie z procesora np. z poziomu asemblera) oraz twórców kompilatorów, debuggerów i innych narzędzi operujących na poziomie kodu maszynowego. 4

Rozkazy są przechowywane w postaci kodów binarnych. Kod rozkazu musi zawierać informacje niezbędne do jego poprawnej realizacji przykładowy format rozkazu kod operacji część adresowa numer polecenia na liście rozkazów procesora adres argumentu wykonywanej operacji, np. adres komórki pamięci, w której jest argument są rozkazy, w których nie ma części adresowej 5

Etapy wykonywania rozkazu (cykle) 6

Architektura procesora 7

Blok wstępnego pobierania i dekodowania instrukcji odpowiada za dostarczenie kolejnych poleceń z pamięci operacyjnej i przekazanie ich do odpowiedniej jednostki wykonawczej Jednostka arytmetyczno-logiczna (ALU) przetwarza wszelkie dane stałoprzecinkowe. Jest wyposażona jest w niewielką zintegrowaną pamięć, nazywaną zestawem rejestrów. Każdy rejestr to pojedyncza komórka używana do chwilowego przechowywania danych i wyników Koprocesor (FPU) pozwala na wykonywanie wszelkich operacji zmiennoprzecinkowych Moduł wyjściowy - przekierowuje nadchodzące informacje np. do odpowiedniego adresu w pamięci operacyjnej lub urządzenia wejścia/wyjścia. 8

w chipie procesora maksymalna szybkość z jaką procesor może być taktowany ilość bitów, które może równocześnie przetwarzać jednostka ALU procesora rok, w którym dany procesor został wprowadzony na rynek po raz pierwszy szerokość pojedynczej ścieżki 9

Gordon Moore jeden z założycieli firmy Itnel Prawo Moore a 1965 r. Moc obliczeniowa komputerów podwaja się co 2 lata

Przyspieszanie działania procesora podkręcanie procesora zwiększanie częstotliwości zegara systemowego zwiększanie mnożnika częstotliwości wewnątrz procesora zwiększenie liczby jednostek wykonawczych (superskalarność) wielowątkowość - wykonywanie wielu wątków (zadań działających na tym samym obszarze pamięci) na pojedynczym procesorze (zaimplementowana przez Intela w 2002 r. procesory Xeon i P4 HT z Hiperwatkowością ) wielolordzeniowość realizacja kilku zadań na mnogich jednostkach obliczeniowych (Pentium Dual Core, AMD X2 i nowsze) 11

układ Dual-Core rdzeń CPU i pamięć podręczna L1 rdzeń CPU i pamięć podręczna L1 magistrala danych i pamięć podręczna L2 12

Procesory firmy INTEL (INTEgrated electronics) Celeron < Pentium < Core i3 < Core i5 < Core i7 najwolniejszy najszybszy Celeron Pentium Core i3 4. generacja Core i5 4. generacja Core i7 4. generacja liczba rdzeni / wątków 2 / 2 2 / 4 4 / 4 4 / 8 taktowanie 2,2 3,5 GHz 2,9 3,8 GHz 2,7 3,9 GHz 3,2 4 GHz pamięć podręczna L3 2 3 MB 3 4 MB 6 MB 8 MB cena 140 340 zł. 410 560 zł. 650 870 zł. 1110 1250 zł.

Przykładowe wydajności Osiągi Celerona przyjęto za 100 % 14

Intel Celeron, Intel Pentium Dla osób potrzebujących komputera: do prac biurowych do mniej wymagających narzędzi profesjonalnych można grać w większość gier (często w niższych ustawieniach szczegółowości obrazu) + bardzo niski pobór energii Intel Core i3 Dla osób potrzebujących komputera: do zadań domowych do pracy można grać w większość gier (często w wysokich lub najwyższych ustawieniach graficznych) 15

Intel Core i5 Dla użytkowników : narzędzi dobrze wykorzystujących wielordzeniowość graczy można grać w każdą grę w najwyższych ustawieniach graficznych Intel Core i7 Dla użytkowników: profesjonalistów miłośników najwyższej wydajności w każdym zastosowaniu graczy w grach są nieco szybsze od Core i5 16

Procesory firmy INTEL Intel Core i7 extreme edition Technologia produkcji: 22 nm Pamięć cache: do 20 MB, Częstotliwość: do 3,9 GHz 6-8 rdzeni 12-16 wątków przetwarzania 17

Intel Atom processor Procesory firmy INTEL Technologia produkcji: 22 nm Pamięć cache: 2 MB Częstotliwość do 2,41 GHz 4 rdzenie 4 wątki przetwarzania 18

Procesory firmy INTEL Procesory do laptopów Core i3 (4th generation) (22 nm, 1,3-2,6 GHz, 3 MB cache, 2 rdzenie, 4 wątki) Core i5 (4th generation) (22 nm, 1,9 3,6 GHz, 3 MB cache, 2 rdzenie, 4 wątki) Core i7 (4th generation) (22 nm, 2,9 4 GHz, 4 8 MB cache, 2 lub 4 rdzenie, 4 lub 8 wątków) Core M vpro (14 nm, 2 2,6 GHz, 4 MB cache, 2 rdzenie, 4 wątki) Atom processor for Smartphone and Tablet (22 lub 32 nm, do 2,41 GHz, 2 MB cache, 2-4 rdzenie, 2-4 wątki) 19

Procesory firmy INTEL Procesory do serwerów Xeon z rodziny E7 Technologia produkcji: 22 nm Pamięć cache 12 do 37,5 MB Częstotliwość: do 3,4 GHz 6 do 15 rdzeni 12 do 30 wątków przetwarzania Xeon z rodziny E5 Technologia produkcji: 22 nm Pamięć cache 10 do 35 MB Częstotliwość: do 3,7 GHz 4 do 14 rdzenie 8 do 28 wątków przetwarzania

Procesory firmy INTEL Procesory do serwerów Xeon z rodziny E3 Itanium processor Technologia produkcji: 22 nm Pamięć cache 8 MB Częstotliwość: do 3,7 GHz 2 do 8 rdzeni 4 do 16 wątków przetwarzania Technologia produkcji: 32 nm Pamięć cache 20 do 32 MB Częstotliwość: do 2,53 GHz 4 do 8 rdzenie 8 do 16 wątków przetwarzania

Procesory firmy INTEL Procesory do mikroserwerów Atom processor for Server Technologia produkcji: 22 nm Pamięć cache 1-4 MB Częstotliwość: do 2,4 GHz 2 do 8 rdzeni 2 do 8 wątków przetwarzania

Procesory firmy AMD (Advanced Micro Devices) Athlon II X2 Pamięć cache L3: brak Pamięć cache L2: 1 MB na każdy rdzeń Częstotliwość do 3,4 GHz 2 rdzenie Athlon II X3, X4 Pamięć cache L3: brak Pamięć cache L2: 512 kb na każdy rdzeń Częstotliwość do 3,4 GHz lub 2,3 GHz 3 lub 4 rdzenie 23

Procesory firmy AMD Phenom II X2, X3, X4, X6 Pamięć cache L3: 6 MB Częstotliwość do 3,7 GHz 2, 3, 4 lub 6 rdzeni 24

Procesory firmy AMD AMD FX 4-Core, 6-Core, 8-Core Procesor składa się z modułów, każdy moduł ma dwie jednostki do obliczeń stałoprzecinkowych oraz jedną do obliczeń zmiennoprzecinkowych Pamięć cache L3: 4 lub 8 MB Częstotliwość do 4,2 GHz 2, 3 lub 4 moduły 4, 6 lub 8 wątków 25

Procesory firmy AMD Opteron serii 6000 do serwerów oraz klastrów obliczeniowych 12 lub 16 rdzeni System wbudowany (ang. embedded system) system komputerowy specjalnego przeznaczenia, który staje się integralną częścią obsługiwanego przez niego sprzętu komputerowego (hardware). 26

Procesory firmy AMD Sempron Pamięć cache L3: 1 MB lub Pamięć cache L2: 1 MB i brak L3 Częstotliwość do 2,8 GHz 1 lub 2 rdzenie 27