11. Архитектура процессоров.

Процессорное ядро – конкретное воплощение микроархитектуры, являющееся стандартом для целой серии процессоров. В микроархитектуру входят длина конвейера, разновидности КЭШа и другие общие принципы.

Ядро – это воплощение микроархитектуры в кристалле, обладающее набором характеристик.

Ревизия – модификация ядра, крайне незначительно отличающаяся от предыдущей.

Частота работы ядра – как правило, каждое конкретное ядро может исполнять различное количество команд за один такт. Частота определяет количество тактов. В рамках одного и того же ядра увеличение частоты не всегда пропорционально увеличению производительности. Разные виды частот процессора делают процессоры, которые потом тестируют на частоту, то есть не существует процессора с точным, определенным значением показателя частоты.

12. Принципы взаимодействия процессора и ОП.

Контроллер памяти.

Команды и данные в процессор попадают из ОП. В современных компьютерах процессор как устройство к памяти обращаться не может. Он имеет в своем составе специализированное устройство, называемое контроллер памяти. Контроллер памяти является мостом между ОП и использующими её устройствами. Раньше контроллер памяти входил в состав chipset North Bridge. От его быстродействия во многом зависела скорость обмена данных между процессором и ОП. Процессор с помощью процессорной шины подсоединяется к контроллеру памяти. Также по процессорной шине идет обмен с видеокартой, жестким диском и другими устройствами. У классических процессоров шина одна. В современных процессорах (например, AMD) существует несколько процессорных шин. Некоторые из них работают со всеми устройствами, кроме памяти, а для памяти существует отдельная шина. В данном случае контроллер памяти встроен непосредственно в процессор. Плюсы: сокращение пути между процессором и ОП, но увеличение нагрузки на процессор при обмене с жестким диском или видеокартой с ОП.

Характеристики ОП:

Разрядность шины памяти. Вся память имеет 64-разрядную шину, то есть за один такт по шине передается 8 байт. Для шин памяти DDR. Некоторые контроллеры оснащены несколькими контроллерами, передача по которым идет независимо друг от друга. В стандартном процессоре контроллер двуканальный, в продвинутом – трехканальный.

Скорость чтения/записи. Теоретически ограничивается пропускной способностью самой памяти. 8 байт * 2 канала * 2 DDR * 200 МГц = 6,4 Гб.

Латентность. Характеристика, влияющая на фактическую скорость работы процессора с ОП. Латентность – это время, которое требуется для того, чтобы начать считывать информацию с определенного адреса. Чем больше объем памяти, тем больше её латентность.

13. Классификация запоминающих устройств.

По способу доступа: 1) с произвольным (прямым) доступом – ОП, flash-память; 2) с последовательным доступом, которые в свою очередь делятся: на циклические и периодические. Доступ к адресуемой ячейке зависит от положения средств чтения/записи по отношению к самой ячейке. 3) с циклическим доступом: жесткие диски, с периодическим – магнитные ленты; 4) со смешанным доступом. В них обеспечивается произвольный доступ по одной координате и последовательный по другой (жесткий диск с несколькими дисками).

По принципу хранения: 1) полупроводниковые на основе электронных запоминающих элементов; 2) на магнитных носителях; 3) на оптических носителях.

В зависимости от положения информации относительно средств чтения/записи: 1) статические; 2) динамические: с подвижными ячейками и с подвижными головками.

По способу организации схемы селекции: 1) адресные – ОП, жесткий диск; 2) безадресные – кэш, стек. Делятся на ассоциативные, стековые и магазинные.

От специфики использования информации: 1) с частой сменой – ОП, жесткий диск; 2) с редкой сменой – перепрограммируемые ЗУ; 3) без смены – DVD–R.

В зависимости от электропитания: 1) энергозависимые – ОЗУ; 2) энергонезависимые – ПЗУ.