Процессор. Основные характеристики

Этапы истории вычислительной техники

История

· 1642- Блез Паскаль создал механический арифмометр-первую суммирующую машину(Паскалина).

· 1943-Первая вычислительная машина, названная Mark1

· 1946-Джон Преспер Экерт и Джон Уильям Мочли готовились впервые представить миру электронный вычислитель. Их ENIAC Electronic Numerical Integrator and Computer мог решать за одну секунду 5000 задач на сложение, гораздо больше, чем любое известное тогда устройство.Вес машины составлял 30 тонн, она требовала для размещения 170 квадратных метров площади. ENIAC содержал 18000 электронных ламп вместо тысяч механических деталей.

· 1949-В Кембридже создали первую машину с хранимой программой, которая получила название EDSAC.

· 1949- Изобретение транзисторов позволили заменить в компьютере электрические лампы.

· 1959- Р.Нойс ( основатель фирмы Intel)предложил создать на одной пластине транзисторы и соединения между ними- интегральные схемы(чипы). Первый компьютер на интегральных схемах выпустила в 1968 году фирма Burrouqhs. Первый процессор был способен обрабатывать только 4 бита информации.

· 1973- выпущен 8-битовый микропроцессор(Intel 8008)

· 1975- Первое коммерческое распространение компьютера «Альтаир-8800» на основе микропроцессора Intel 8800 с оперативной памятью 256 байт.

· 1981- фирма IBM выпустила свой первый микрокомпьютер IBM PC с открытой архитектурой, основанной на 16-ти разрядном микропроцессоре 8088 фирмы Intel. Этот компьютер был оборудован монохромным текстовым дисплеем, двумя дисководами для 5-дюймовых дискет на 160Кбайт, оперативной памятью 64Кбайта.

Классификация ЭВМ

1)По принципу действия вычислительная техника (ВТ) делится на 3 класса:

· Аналоговые - работают с информацией, представленной в непрерывной форме.

· Цифровые - работают с информацией, представленной в дискретной форме.

· Гибридные - работают с информацией, представленной как в цифровой форме, так и в дискретной

2)По этапам создания делятся на поколения, согласно истории.

I поколение ЭВМ (середина 40-х, начало 50-х годов) – в качестве элементной базы использовались электровакуумные лампы и реле.

II поколение ЭВМ (Середина 50-х, начало 60-х годов), элементная база – дискретные полупроводниковые приборы. Снизились габариты и стоимость ЭВМ. Были созданы первые операционные системы и языки программирования, расширилась область применения.

III поколение ЭВМ (середина 60-х годов), элементная база – микросхемы малой и средней степени интеграции.

IV поколение ЭВМ (70-е годы), элементная база – микросхемы с большой степени интеграции.

В настоящее время ведется разработка ЭВМ V поколения, характерными особенностями которых будут способность к самообучению и наличию речевого ввода и вывода информации.

3)По назначению:

· Универсальные - предназначенные для решения различных инженерно технических задач.

· Проблемно ориентированные - служат для решения задач, связанных с управлением, регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных.

· Специализированные - для решения узкого круга задач.

4) По размерам и функциональным возможностям:

Процессор. Основные характеристики.

Микросхема, реализующая функции центрального процессора называется микропроцессором. Обязательными компонентами являются:

-арифметико-логическое устройство

-блок управления

АЛУ отвечает за выполнение арифметических и логических операций.

Устройство управления координирует работу всех компонентов и выполнение процессов, происходящих в ПК. Физически он представляет собой микросхему, которая расположена в системном блоке и к ней подключены все основные устройства.

Тактовая частота, чем она выше, тем меньше длительность выполнения одной операции и тем выше производительность ПК.

Такт-промежуток времени, в течение которого может быть выполнена элементарная операция.

Довольно долгое время основной характеристикой, указывающей на производительность процессора, была его частота, в настоящее время тактовая частота уже перестала быть мерилом производительности. Другой характеристикой процессора является разрядность. Производительность процессора тем выше, чем больше разрядность. Используется 16-ти,32-ух,64-ех разрядные процессоры. Часто уточняют разрядность процессора и пишут16/20 (16-ти разрядная шина данных; 20-ти разрядная шина адреса). Разрядность адресной шины определяет адресное пространство, т.е. максимальный объем оперативной памяти, который может быть установлен на ПК.

В начале 90-го года фирма Intel предложила шину для взаимодействия периферийных устройств. Шина от англ. «однонаправленный универсальный коммутатор». Шина ПК работает с тактовой частотой 33 МГц при 32-ух битном канале. При изменении стандарта увеличили частоту с 33 до 66 МГц и удвоили разрядность до 64 бит.