Процесор. Основні характеристики і функції процесорів

Мета. Ознайомити учнів призначенням і характеристиками процесорів.

Хід уроку

І Організаційний момент

ІІ Мотивація навчальної діяльності

ІІІ Вивчення нового матеріалу

Центральний процесор комп’ютера

Центральний процесор (ЦП) – це основний компонент сучасного компютера, призначений для керування всіма його пристроями та виконання арифметичних і логічних операцій над ними.

ЦП – це компактний модуль (розміром близько 5 х 5 х 0,3 см), що вставляється в гніздо на материнській платі. Напівпровідниковий кристал сучасного процесора містить мільйони чи навіть мільярди транзисторів.

Екскурс в історію. Процесори перших комп’ютерів були громіздкими, займали цілі шафи і навіть кімнати та складалися з багатьох компонентів. На початку 1970-х років завдяки прориву а технології створення великих і надвеликих інтегральних схем стало можливим розташувати всі компоненти центрального процесора в одному напівпровідниковому пристрої. З’явилися так звані мікропроцесори. Наразі терміни «мікропроцесор» і «процесор» є синонімами, проте так було не завжди. Звичайні (великі) та мікропроцесорні ЕОМ співіснували протягом 10-15 років, і лише на початку 1980-х років мікропроцесори витіснили своїх старших братів. Саме перехід на мікропроцесори створив передумови для появи персональних комп’ютерів.

Процесор вставляється в спеціальне місце – сокет (англ. socket – гніздо, розетка) на системній (материнській) платі, яка, у свою чергу, розміщується в системному блоці.

Для охолодження процесорів застосовують кулери — пристрої, які складаються з вентилятора і радіатора. На процесор встановлюють радіатор (зазвичай з алюмінію чи міді), а на нього — вентилятор, що забезпечує притік повітря до радіатора.

Материнська плата

Материнська, або системна, плата (від англ. motherboard) — це складна багатошарова друкована плата, до якої підключено практично всі пристрої комп’ютера. Друкована плата являє собою пластину з діелектрика, вкриту мережею мідних провідників-доріжок, якими електричні сигнали надходять до змонтованих на платі мікросхем та рознімів, куди вставляють інші пристрої комп’ютера.

На материнській платі розміщено центральний процесор та чіпсет (від англ. chip set) — набір мікросхем, спроектований для спільної роботи а метою виконання певних функцій. Оперативну пам’ять, відеокарту тощо вставляють у спеціальні розніми на материнській платі — слоти розширення.

Класифікація та властивості центральних процесорів

Процесори для персональних комп’ютерів класифікують за розрядністю, кількістю ядер, тактовою частотою та іншими властивостями

Основні властивості процесорів

Властивість

Що характеризує

Одиниці вимірю-вання

Значення в сучасних процесорах

Сьогодні серед виробників процесорів лідирують дві компанії — Intel Corporation та Advanced Micro Devices (AMD)

ІV Підсумки уроку

V Домашнє завдання

Вивчити призначення та характеристики процесора і материнської плати.

1. Завадський І. О. та ін. Інформатика: 9 кл.: Підруч. для загальноосвіт. навч. закл./ І. О. Завадський, І. В. Стеценко, О. М. Левченко. — К.: Видавнича група BHV, 2009. — 320 с.: іл.
2. Інформатика: 9 кл.: підруч. для загальноосвіт. навч. закл. / Й.Я. Ривкінд, Т.І. Лисенко, Л.А. Чернікова, В.В. Шакотько; за заг. ред. М.З. Згуровського. – К.: Генеза, 2009. – 296 с.: іл.

Класифікація процесорів. СПК

Процесор— це мікросхема,яка дозволяє виконувати дії над інформацією ,такі ,як логічну обробку та арифметичі обчислення. А іншими словами процесор-це ,так званий “мозок” комп’ютера.

Класифікують процеси за їх характеристиками ,а саме: 1. Розрядність (біт)

3. Кількість ядер

4. Тактова частота (ГЦ)

5. Розмір кешу (Мб).

Тип — розрізняють процесори Intel (Core2 Duo,Pentium, Celeron, тощо), AMD (AMD64, АthlonDuron, тощо) і багато інших. Розрядність —це так звана максимальна довжина двійкового коду ,який вимірюється в бітах і обробляється процесором. Тактова частота вказує, скільки елементарних операцій мікропроцесор виконує за секунду, тобто швидкодія процесора. Вимірюється в гігагерцах (ГГц). Вона є відносним показником продуктивності персонального комп’ютера. Кеш-пам’ять — внутрішня пам’ять процесора, яка зберігає проміжні дані,вимірюється в Кбайтах ,обсяг може сягать від 256 до 1024 Кбайтів.

Складові процесора

1. Пристрій керування — він слугує для виконання команд і потоками даних у персональному комп’ютері.

2. Арифметико-логічний пристрій –за допомогою цього пристрію ,здійснює арифметичні і логічні операції.

3. Регістри процесора — це пам’ять процесора ,яка більш швидкодоступна.

Проотяго багатьох років процесори все стають новіші і новіші ,ось нещодавно створили процесори ,які можна підключати до працюючих на комп’ютері процесорів. Їх ще називають Overdrive (додатковий). За допомогою цих додаткових процесорів можна збільшити параметри працюючого процесора. Наприклад, фірма Intel створила процесор Pentium Overdrive, за допомогою якого збільшуються обчислювальні можливості системи на базі процесора i486,які доводять їх до рівня Pentium.

Екскурс в історію

Процесори перших комп’ютерів були громіздкими, займали цілі шафи і навіть кімнати та складалися з багатьох компонентів. На початку 1970-х років завдяки прориву а технології створення великих і надвеликих інтегральних схем стало можливим розташувати всі компоненти центрального процесора в одному напівпровідниковому пристрої. З’явилися так звані мікропроцесори. Наразі терміни «мікропроцесор» і «процесор» є синонімами, проте так було не завжди. Звичайні (великі) та мікропроцесорні ЕОМ співіснували протягом 10-15 років, і лише на початку 1980-х років мікропроцесори витіснили своїх старших братів. Саме перехід на мікропроцесори створив передумови для появи персональних комп’ютерів.

Класифікація процесорів

Класифікація

З точки зору розробника ЕОМ існує 5 ознак процесора, за якими МП можна класифікувати: призначення, елементно-конструктивна база, спосіб представлення інформації, спосіб обробки та передачі інформації, режим виконання програми. За призначенням процесори поділяються на:

Сучасні універсальні процесори обробляють інформацію, представлену на вхідних мовах високого рівня та використовуються в ПК. Спеціалізовані процесори розробляються для конкретних цілей. За елементно-конструктивною базою мікропроцесори поділяються на покоління. Власне, мікропроцесорами є процесори, починаючи з 4 покоління. мікропроцесори, в свою чергу, поділяються за технологією (МДП, І2Л, ТТЛ тощо), функціонально-конструктивною ознакою (однокристальні, багатокрис­тальні). Спосіб представлення інформації залежить від прийнятої системи числення (позиційна, непозиційна) та її основи, від способу кодування інформації в процесі зберігання та обробки, від форми представлення чисел (з фіксованою та плаваючою комами). Вказані фактори у великій мірі визначають функціональні, технічні та експлуатаційні характеристики процесорів. По способу обробки та передачі інформації відрізняють процесори:

Більшість універсальних процесорів, до яких належать і сучасні мікропроцесори, є процесорами першого типу, тобто послідовної дії. В них обробка та передача інформації відбувається словами, розрядність яких рівна (чи пропорційна) розрядності процесора. Прикладами сучасних процесорів послідовної дії є різні функціональні перетворювачі (наприклад, спецпроцесори для перетворення координат), процесори калькуляторів та інші. По режиму виконання програм відрізняють процесори:

В мультипрограмних процесорах висока продуктивність досягається за рахунок паралельної роботи функціональних блоків процесора при виконанні різних програм чи незалежних ділянок однієї програми. При цьому забезпечується можливість одночасного доступу до процесора кількох користувачів в режимі розподілення часу.

Властивості

Найбільшу послідовність розрядів (бітів), яку процесор може обробляти одночасно, називають машинним словом.