Mavzu: Zamonaviy ko‘pyadroli mikroprotsessorlar arxitekturasi sharxi

Тема: Обзор архитектуры современных многоядерных микропроцессоров
План:

1. 
   
   История создания микропроцессора
   
2. 
   
   Типы микропроцессоров
   
3. 
   
   Развитие и прогресс многоядерных микропроцессоров
   

В июне 1978 года Intel произвела революцию в мире, представив свой новый процессор 8086. Это был первый 16-разрядный микропроцессор на рынке; все остальные процессоры в то время были 8-битными. Процессор 8086 имел 16-битные внутренние регистры и мог выполнять новый класс 16-битного программного обеспечения.

У него также была 16-битная внешняя шина, которая могла передавать 16 бит данных в память за один раз . В то время это казалось чудом, большинство других чипов имели 8-битные внутренние регистры, 8-битную внешнюю шину данных и 16-битную адресную шину с не более чем 64 Кбайт ОЗУ. 16).

Стоимость процессора 8086 была достаточно высока — для него требовалась 16-битная шина данных, а не более дешевая 8-битная. Поскольку в то время 8-битные системы были менее дорогими, процессоры 8086 были менее популярны. В Intel поняли, что пользователи не хотят слишком много тратить на 16 дополнительных бит производительности, и через некоторое время представили «урезанную» интерпретацию процессора 8806, названную 8088. В ней 8 из 16 бит на шина данных была удалена, а процессор 8086 имел 8 входов и выходов данных.Он считается -битным чипом.Однако, поскольку он сохраняет полные 16-битные внутренние регистры и 20-битную адресную шину, процессор 8086 может выполнять 16-битные разрядность программного обеспечения и адрес 1 Мбайт оперативной памяти .
Первые компьютеры IBM PC использовали процессоры 8088 с тактовой частотой 4,77 МГц, то есть за одну секунду выполнялось 4 770 000 тактов. Процессорам 8088 и 8086 потребуется в среднем 12 тактов для инструкций. Иногда возникает вопрос, почему основная память в компьютере ограничена 640 Кбайтами, хотя процессор 8088 может адресовать 1 Мбайт основной памяти.

Это связано с тем, что IBM с самого начала резервирует 384 Кбайт в верхней части адресного пространства для плат адаптеров и системного BIOS. Остальные 640 Кбайт используются для DOS и приложений.

Процессор 80286 (или просто 286) не имеет проблем с гибкостью, характерных для процессоров 80186 и 80188. Он появился в 1981 году, и на его основе был создан компьютер IBM AT. После этого были созданы первые модели PS/2 50 и 60 (более поздние модели PS/2 базировались на процессорах 386 и 486). Несколько фирм осваивают производство аналогов ЭВМ класса IT.

Для компьютера АТ выбор процессора 286 в качестве основы был обусловлен его совместимостью с процессором 8088, а это означало, что программы, разработанные для IBM PC и XT, подходили и для АТ. 286 имеют более высокую скорость, чем их предшественники, из-за чего эти компьютеры стали широко использоваться. Производительность первого компьютера АТ с тактовой частотой 6 МГц в пять раз выше, чем у IBM PC (4,77 МГц). Выполнение инструкций в среднем за 4,5 такта является основной причиной низкой производительности 286-процессорных компьютеров. Кроме того, скорость обмена данными возросла в два раза за счет 16-битной внешней шины.

Еще одна причина ИТ-компьютеров — повышенная тактовая частота процессора. Доступны следующие процессоры с тактовыми частотами 6, 8, 10, 12, 16 и 20 МГц. В предыдущих процессорах этот показатель не превышал 8 МГц. Производительность последнего примерно в 3 раза выше даже при тех же тактовых частотах. Процессор 286 работает в двух различных режимах, называемых реальным и защищенным. Он эквивалентен процессору 8086 в режиме реального времени и является объектным кодом, совместимым с процессорами 8086 и 8088. Это означает, что они могут выполнять программы и команды без изменений. Процессор 286 становится совершенно другой моделью в защищенном режиме. Если исполняемая программа написана с учетом ее новых возможностей, даже несмотря на то, что процессор может адресовать 16 Мбайт реальной памяти, он может иметь 1 ГБ виртуальной памяти. Очевидным недостатком 286 является предварительный аппаратный сброс (выгрузка), то есть компьютер нельзя перевести из защищенного режима в реальный без выполнения теплой перезагрузки. Может переключаться из реального режима в защищенный без сброса. Поэтому главное преимущество процессора 386 в том, что он может переключаться из реального режима в защищенный и обратно без программирования.