2.4.1. Центральный процессор

Появление микропроцессора явилось революционным прорывом в области вычислительной техники, позволившим приблизить вычислительные машины к пользователям и сделать их индивидуальными инструментами переработки информации. Развитие процессоров пошло по двум направлениям, определившим в принципиальных чертах их архитектуру:

• CISK-процессоры, имеющие полный (расширенный) набор необходимых команд;

• RISK-процессоры, имеющие ограниченный набор быстро исполняемых команд с реализацией команд из расширенного набора с помощью быстро исполняемых команд ограниченного набора;

• MISK-процессоры, имеющие минимальный набор команд и высокое быстродействие.

Центральный процессор выполняет следующие функции:

• чтение и дешифрацию команд из основной памяти;

• чтение данных из ОЗУ и регистров адаптеров и внешних устройств;

• приём и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание внешних устройств;

• обработку данных и их запись в ОЗУ и регистры адаптеров внешних устройств;

• создание управляющих сигналов для всех прочих устройств компьютера.

Важнейшими характеристиками процессора являются:

• тактовая частота ядра процессора (рабочая частота его внутренних устройств);

• частота системной шины (частота работы основных внутренних устройств или их интерфейсных частей);

• разрядность шины данных, определяющая разрядность вычислительной машины в целом;

• размер адресуемой памяти;

• ёмкость КЭШ-1;

• наличие поддержки КЭШ-2;

• тип архитектуры (CISK, RISK, MISK), определяющий набор команд;

• наличие поддержки ММХ (встроенных команд работы с мультимедийными приложениями);

• тип разъёма для подключения к системной плате (Socket-370, Socket-7, Slot1, Slot2, Slot A);

• напряжение питания.

2.4.2. Оперативное запоминающее устройство

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – устройство, которое хранит программу и данные только при включённом питании. С точки зрения пользователя ОЗУ представляет собой множество однотипных устройств, имеющих два состояния (ячеек памяти). Все ячейки памяти организованы в строки и в столбцы. Адрес ячейки при обращении к памяти может быть задан в виде пары чисел, определяющих номера строки и столбца

Для всех ОЗУ определён интерфейс, т.е. набор правил и средств доступа к ячейкам. Для обеспечения возможности обращения к ним ячейкам присвоены номера, которые называются адресами. В состав ОЗУ кроме указанных ячеек памяти входят средства присоединения к системной шине и организации доступа к ячейкам.

Различают два типа таких устройств: статические и динамические. Статические ОЗУ построены на электронных устройствах типа "триггер" – электронных аналогах выключателей. Они имеют более высокое быстродействие, но и более высокую цену. Динамические ОЗУ построены на основе множества конденсаторов, наличие или отсутствие зарядов которых позволяют передавать логические единицы и нули. Поскольку существует саморазряд конденсаторов и разряд их через присоединённые к ним элементы, в состав ОЗУ включены средства регенерации ОЗУ, т.е. восстановление уровней зарядов конденсаторов до стандартных значений. Динамические ОЗУ дешевле статических, но имеют более низкое быстродействие.

К основным характеристикам ОЗУ относятся:

• ёмкость – количество битов, байтов, килобайтов и т.д., которые могут храниться в запоминающем устройстве;

• единица пересылки – количество битов, пересылаемых параллельно в один и тот же момент времени;

• метод доступа к данным – для внутренней памяти произвольный и ассоциативный;

• быстродействие – характеризуется следующими ппрпметрами: время выборки данных, время хранения данных (без регенерации ), период обращения, скорость передачи данных;

• физический тип памяти (для современных компьютеров – полупроводниковый);

• физические особенности, например энергонезависимость или способность сохранения информации в процессе считывания и т.д.

• стоимость.