پردازنده ها
Sponsored Links
This presentation is the property of its rightful owner.
1 / 26

پردازنده ها PowerPoint PPT Presentation


  • 117 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

پردازنده ها. جلسه سوم. CPU. CPU (پردازنده، ريزپردازنده، ميكرو پروسسور، پردازشگر مركزي) مانند قلب و مغز انسان عمل مي كند و در مركز محاسبات و كنترل يك سيستم كامپيوتري قرار دارد. دسته بندي پردازنده ها بر اساس عملكرد( General Vs. Special )

Download Presentation

پردازنده ها

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


پردازنده ها

جلسه سوم


CPU

  • CPU(پردازنده، ريزپردازنده، ميكرو پروسسور، پردازشگر مركزي)

    • مانند قلب و مغز انسان عمل مي كند و در مركز محاسبات و كنترل يك سيستم كامپيوتري قرار دارد.

  • دسته بندي پردازنده ها بر اساس عملكرد(General Vs. Special)

    • خاص منظوره : براي دستورات خاص متناسب با عملكردي كه براي آن استفاده شده.

      • سرعت اجراي بالا

    • همه منظوره : اجراي دستورات متنوع تعريف شده براي كاربردهاي مختلف

      • سرعت اجراي كمتر به نسبت قبلي


دسته بندي پردازنده ها بر اساس معماري آنها

  • پردازنده‌هاي خانواده اينتل

    • پردازنده هاي اينتل

      • XT

      • 80286

      • 80386

      • 80486

      • پنتيوم

      • پنتيوم II

      • پنتيوم III

      • پنتيوم IV (P4)

    • پردازنده هاي خانواده AMD و سايريكس

  • پردازنده هاي مبتني بر موتورولا


پردازنده هاي اينتل

  • مروري بر تحولات پردازنده ها از 4004 تا P4

  • http://www.cpu-world.com/CPUs

  • سرعت كلاك پردازنده ها

  • ولتاژ استفاده شده

  • اندازه رجيسترهاي داخلي

  • پهناي باند گذرگاه

  • حداكثر حافظه قابل پشتيباني

  • كش سطح 2 و سطح ا

  • ويژگيهاي كمكي(FPU, MMX ,SSE,3Dnow)


XT

  • اولين پردازنده هاي كه به طور وسيع مورد استفاده در كامپيوترهاي IBMبودند. به شكل DIP(Dull in line Package)

  • داراي دو مد كاري MaxوMin (همه كارها با پردازنده)

  • 8088 : گذرگاه داخلي 16 بيت ولي خارجي 8 بيت. داراي 40 پايه – 20 خط براي آدرس و داده-(ويژگي مالتي پلكس) حداكثر حافظه قابل حمايت 1 مگابايت – به كمك ALE كنترل آدرس و يا داده بودن خطوط مشخص مي شود.

  • 8086 : گذرگاه داخلي و خارجي 16بيت

    • داراي خطوط زير است:

      • اطلاعات : با 16خط داده با حافظه در ارتباط است.

      • آدرس : 16 خط

      • كلاك

      • ماكس و مين : در مد مين خطوط 24-31 عملكرد آنها تغييير خواهد كرد. در مد ماكس با كنترلر گذرگاه كنترل مي شوند.

      • آماده

      • راه اندازي مجدد

      • تست و .....


Package Types

  • Small Outline Package (SOP)

  • Dual-In-Line Package (DIP)

  • Small Outline Transistor (SOT)

  • Plastic/Ceramic Pin Grid Array (PPGA/CPGA)

  • Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC)


LGA(Land Grid Array)


PLCC


LCC


Plastic Quad Flat Package (PQFP)


BQFP: Bumpered Quad Flat Package


بعضي از بخشهاي مهم آن

  • باس كنترل : كنترل پايه هاي كه بصورت ورودي و خروجي عمل مي كنند را بر عهده دارد. مثلا BHE (Bus High Enable) براي مشخص كردن بخش بالايي 16 خط آدرس-كه به عنوان خط داده استفاده مي شود- مورد استفاده قرار مي كيرد.

  • بخش Reset : براي مشخص كردن مقدار ثباتها، شمارنده ها و..

    • به صورت دگمه بر روي كيس

    • - در ابتداي راه اندازي سيستم

    • به Ctrl + Alt – Delete

  • Ready: براي مشخص كردن زمان آماده براي دريافت نتايج يك دستگاه جانبي كه سرعت كمي دارد. توسط دستگاه ديگر 1يا 0 مي شود

  • Test: براي ايجاد هماهنگي پردازنده و كمك پردازنده

  • INT: براي وقفه استفاده مي شود. از اولويت اسفاده مي شود.

  • NMI(Non Maskable Int.)

  • Lock: براي جلوگيري از كنترل باس توسط پردازنده يا دستگاههاي ديگر بايد صفر شود


نقشه شماتيك بخشهاي پردازنده 8088

  • از دو بخش تشكيل شده است.

    • BIU واحد رابط گذرگاه

      • ثباتهاي سگمنت

      • صف مربوط به دستورالعملها (instruction set)

      • كنترلر باس اطلاعات و آدرس

      • توليد كننده آدرس فيزيكي (20 خط) از آدرس منطقي در ثباتهاي 16 بيتي

    • واحد اجرا (EU)

      • ثباتهاي مربوط به اطلاعات (ثباتهاي عمومي)

      • واحد محاسبه و منطق

      • واحد كنترل براي اجراي دستورالعمل


8088

Address Bus

Rom/Ram

Memory

I/O

Data Bus

Control Bus


ثباتهاي داخلي پردازنده

  • ثباتهاي اطلاعات (AX,BX,CX,DX) براي نگهداري داده ها

  • ثباتهاي اشاره گر و شاخص(IP,SI,DI,BP,SP) محل دستورالعملها

  • ثباتهاي قطعه يا سگمنت(CS,DS,SS,ES)

  • ثباتهاي حالت يا پرچم


80286

  • اولين پردازنده 16 بيتي اينتل

  • خط آدرس 24 بيتي (16 مگابايت)

  • تغييرات به نسبت XT

    • داراي دو مد كاري

      • واقعي : در فضاي 1 مگابايت كار مي كند. براي برنامه هايي كه براي پردازنده قبلي نوشته شده

      • محافظت شده : در فضاي 16 مگابايت كار مي كند.

    • اجراي برنامه ها بصورت همزمان: استفاده از ثباتTask Stack Segment. نگهداري وظايف ناتمام

    • گذرگاه آدرس:24 خط

    • گذرگاه اطلاعات: 16 خط

      • بخاطر تغيير در گذرگاه اطلاعات و تبديل 8 به 16 به Advance Tech. يا ATمشهور شدند.

    • سرعت كاري بالاتر : سرعتهاي پالس 8، 10، 12 و 16 مگا هرتز

    • به صورت DIPو يا بصورت SMD(Surface Mounted Device)

    • داراي كمك پردازنده رياضي MPU or FPU است.

    • گذرگاه اطلاعات داخلي و خارجي 16 و ثباتها هم 16 بيتي هستند.


80386

  • تحول بزرگي ايجاد كرد زيرا محدوديت حافظه را شكست و با 32 خط آدرس 4 گيگا را حمايت ميكرد.

  • يك مد جديد با نام Virtual اضافه كردند كه باعث دادن قابليتهاي بيشتر به پردازنده مي شود.

  • قابليت اجراي تمام برنامه هاي قبلي

  • داشتن سه مد كاري و سوييچ مابين آنها(واقعي – حفاظت شده – مجازي)

  • پشتيباني از سيستم عاملهاي چند كاربره و چند وظيفه اي

  • پشتيباني از كش خارجي بر روي مادربورد سطح 2 و گاهي 1

  • خاصيت خط لولگي در پردازنده


80386

  • بخشهاي مهم پردازنده:

    • واحد رابط گذرگاه : دستورالعملها را از رم مي خواند

    • واحد خواندن دستورالعمل

    • واحد رمزگشايي دستورالعملها

    • واحد اجراي دستورالعملها

    • واحد قسمت بندي يا سگمنت : براي تبديل آدرس منطقي به فيزيكي

    • واحد صفحه يا صفحه بندي : براي تبديل آدرس منطقي به فيزيكي


  • قسمتهاي مهم پردازنده 80386

    • واحد رابط گذرگاه(Bus Interface unit)

    • واحد خواندن دستورالعمل (Code Fetch unit)

    • واحد رمزگشايي دستورالعملها (Instruction Decode Unit)

    • واحد اجراي دستورالعملها (Instruction Execution Unit)

    • واحد قسمت بندي يا سگمنت (Segmentation of Segment Unit)

    • واحد صفحه يا صفحه بندي (Paging page unit)

  • مدلهاي پردازنده

    • SX: داراي 24 خط آدرس و پكيج PLCC

    • DX: داراي 32خط آدرس و پكيج PGA از نوع فشاري يا ZIF


80386

80386 Motherboard


80486

  • مانند 80386 است با قابليتهاي بيشتر و سرعت بالاتر

  • داراي كش استاتيكي سرخود سطح 1 و سطح 2 است.

  • داراي كمك پردازنده سرخود است.

  • پكيجهاي آن PLCCو PGA

  • فركانس كاري بالاتر پردازنده نسبت به پالس سيستم

  • ولتاژ كاري كمتر از 5 ولت (3/3 تا 3/45)

  • باس آدرس و اطلاعات 32 بيتي


Pentium

بحث از سرعت 66 تا 233 مگاهرتز است. داراي 3/1 ميليون ترانزيستور است. سازگار با خانواده هاي قبلي و واحدهاي عملياتي بيشتر.

داراي دوكانال U وV براي اجراي همزمان دو دستورالعمل

داراي واحد محاسبات اعشاري و سبك مديريتي خاص براي كم مصرف شدن سيستم

دو نوع هستند: پنتيوم هاي معمولي و پنتيومهاي MMX

  • Pentium Pro: نسبت به مدلهاي قبلي پيشرفته تر و سرعت بالاتر

  • Pentium II : 97 عرضه شد و 7/5 ميليون ترانزيستور دارد. سرعت تا 1GHz

    • كلاس سلرون A: 128 كيلوبايت كش سطح 2

    • كلاس سلرون B: داراي كش سطح 2 نيست

    • سلرون III: ماندد نوع A با اين تفاوت كه به جاي MMX داراي SSE است.

  • Pentium III: سرعت كاري بالاتر. مدلهاي سلرون(128) نيم كش(256) و فول 512

  • Pentium IV: سرعت پردازنده بالاتر تا 3/2 گيگا و كش بالا تا 12 مگابايت


AMD

  • رقيب سرسخت شركت اينتل

  • در سرعت، قيمت و قابليتهاي اجراي برنامه ها با هم تفاوت دارند.

  • AMD-k5 مانند پنتيوم

  • AMD-k6

  • AMD-k6/2,3

  • AMD-ATHLON

  • AMD-DURON


نمونه رم هاي اوليه


  • Login