Микропроцессоры
ссоpа
суффикса «-S». В SL-Enhanced пpоцессоpах имеется также команда CPUID,
котоpая возвpащает идентификатоp пpоцессоpа.
2.3. Отличия пpоцессоpов UMC 486 U5 от Intel, AMD и дpугих.
Пpежде всего - оптимизиpованным микpокодом, за счет чего часто
используемые команды выполняются за меньшее число тактов, чем в
пpоцессоpах Intel, AMD, Cyrix и дpугих. Пpоцессоpы U5 не имеют
внутpеннего умножения частоты, а pезультаты в 65 МГц и подобные, получаемые
некотоpыми пpогpаммами, получаются потому, что для опpеделения частоты
пpогpамме необходимо пpавильно опознать пpоцессоp - точнее, число
тактов, за котоpое он выполнит тестовую последовательность, а
большинство pаспpостpаненных пpогpамм не умеют пpавильно опознавать U5.
По этой же пpичине на U5 зависает игpа Heretic, ошибочно найдя в
нем сопpоцессоp - чтобы это исключить, нужно в командной стpоке Heretic
указать ключ «-debug».
2.4. Чипы RISC и CISC.
RISC - это аббревиатура от Reduced Instruction Set Computer
(компьютер с сокращенным набором команд), а CISC - аббревиатура от Comlex
Instruction Set Computer (компьютер с полным набором команд). Существенная
разница между ними состоит в следующем: чипы RISC понимают лишь некоторые
инструкции, но каждую из них они могут выполнить очень быстро. Программы
для RISC-машин достаточно сложны, но выполняются они быстрее тех,
которые совместимы с CISC-машинами. Hо, может быть, это и не так?
(Исследования производительности еще не завершены.)
Все чипы Intel 80x86 (как и чипы Motorola 680x0
(68010,68020,..,68040), используемые в компьютерах Macintosh и NeXT)
являются яркими представителями CISC-чипов. Hекоторые рабочие станции,
начиная с IBM, используют чипы RISC.
2.5. Перемаркированные процессоры.
Перемаркированные процессоры (remaked CPUs) - это процессоры, которые
разгоняют сильнее чем оригинальные для более высокой цены и прибыли. Эти
действия считаются незаконными. Использование такого ЦПУ всегда
рискованно. Разгонка процессора иногда бывает успешной, например, с 33MHz
до 40MHz, или с 25MHz до 33MHz, но не всегда. Использование разогнанного
процессора приводит к перегреванию чипа и его нестабильной работе, что
часто служит причиной всевозможных ошибок, сбоев и зависаний системы.
Перемаркированный и разогнанный ЦПУ имеет гораздо меньший срок службы, чем
оригинальный процессор, благодаря перегреванию чипа.
3. Процессоры фирмы Intel.
3.1. Современная микропроцессорная технология фирмы Intel.
Достижения фирмы Intel в искусстве проектирования и производства
полупроводников делают возможным производить мощные микропроцессоры в все
более малых корпусах. Разработчики микропроцессоров в настоящее время
работают с комплементарным технологическим процесом метал-оксид
полупроводник (CMOS) с разрешением менее, чем микрон.
Использование субмикронной технологии позволяет разработчикам фирмы
Intel располагать больше транзисторов на каждой подложке. Это сделало
возможным увеличение количества транзисторов для семейства X86 от
29,000 в 8086 процессоре до 1,2 миллионов в процессоре Intel486 DX2, с
наивысшим достижением в Pentium процессоре. Выполненный по 0.8 микронной
BiCMOS технологии, он содержит 3.1 миллиона транзисторов. Технология
BiCMOS объединяет преимущества двух технологий: биполярной (скорость) и
CMOS ( малое энергопотребление ). С помощью более, чем в два раза
большего количества транзисторов Pentium процессора по сравнению с
Intel486, разработчики поместили на подложке компоненты, ранее
располагавшимися снаружи процессора. Наличие компонентов внутри
уменьшает время доступа, что существенно увеличивает производительность.
0.8 микронная технология фирмы Intel использует трехслойный металл и имеет
уровень, более высокий по сравнению с оригинальной 1.0 микронной
технологией двухслойного металла, используемой в процессоре Intel486.
3.2. Первые процессоры фирмы Intel.
За 20-летнюю историю развития микропроцессорной техники ведущие
позиции в этой области занимает американская фирма Intel (INTegral
ELectronics). До того как фирма Intel начала выпускать микрокомпьютеры,
она разрабатывала и производила другие виды интегральных микросхем.
Главной ее продукцией были микросхемы для калькуляторов. В 1971 г. она
разработала и выпустила первый в мире 4-бит-ный микропроцессор 4004. Фирма
первоначально продавала его в качестве встроенного контроллера (что-то
вроде средства управления уличным светофором или микроволновой печью).
4004 был четырехбитовым, т.е. он мог хранить, обрабатывать и записывать в
память или считывать из нее четырехбитовые числа. После чипа 4004
появился 4040, но 4040 поддерживал внешние прерывания. Оба чипа имели
фиксированное число внутренних индексных регистров. Это означало, что
выполняемые программы были ограничены числом вложений подпрограмм до 7.
В 1972 г., т.е. спустя год после появления 4004, Intel выпустила
очередной процессор 8008, но подлинный успех ей принес 8-битный
микропроцессор 8080, который был объявлен в 1973 г. Этот микропроцессор
получил очень широкое распространение во всем мире. Сейчас в нашей
стране его аналог - микропроцессор KP580ИК80 применяется во многих
бытовых персональных компьютерах и разнообразных контроллерах. С чипом
8080 также связано появление стека внешней памяти, что позволило
использовать программы любой вложенности.
Процессор 8080 был основной частью первого небольшого компьютера,
который получил широкое распространение в деловом мире. Операционная
система для него была создана фирмой Digital Research и называлась Control
Program for Microcomputers (CP/M).
3.3. Процессор 8086/88.
В 1979 г. фирма Intel первой выпустила 16-битный микропроцессор
8086, возможности которого были близки к возможностям процессоров
миникомпьютеров 70-х годов. Микропроцессор 8086 оказался «прародителем»
целого семейства, которое называют семейством 80x86 или х86.
Hесколько позже появился микропроцессор 8088, архитектурно
повторяющий микропроцессор 8086 и имеющий 16-битный внутренние регистры,
но его внешняя шина данных составляет 8 бит. Широкой популярности
микропроцессора способствовало его применение фирмой IBM в персональных
компьютерах PC и PC/XT.
3.4. Процессор 80186/88.
В 1981 г. появились микропроцессоры 80186/80188, которые сохраняли
базовую архитектуру микропроцессоров 8086/8088, но содержали на кристалле
контроллер прямого доступа к памяти, счетчик/таймер и контроллер
прерываний. Кроме того, была несколько расширена система команд. Однако
широкого распространения эти микропроцессоры (как и персональные
компьютеры PCjr на их основе), не получили.
3.5. Процессор 80286.
Следующим крупным шагом в разработке новых идей стал микропроцессор
80286, появившийся в 1982 году. При разработке были учтены достижения в
архитектуре микрокомпьютеров и больших компьютеров. Процессор 80286
может работать в двух режимах: в режиме реального адреса он эмулирует
микропроцессор 8086, а в защищенном режиме виртуального адреса (Protected
Virtual Adress Mode) или P-режиме предоставляет программисту много новых
возможностей и средств. Среди них можно отметить расширенное адресное
пространство памяти 16 Мбайт, появление дескрипторов сегментов и
дескрипторных таблиц, наличие защиты по четырем уровням привилегий,
поддержку организации виртуальной памяти и мультизадачности. Процессор
80286 применяется в ПК PC/AT и младших моделях PS/2.
3.6. Процессор 80386.
При разработке 32-битного процессора 80386 потребовалось решить две
основные задачи - совместимость и производительность. Первая из них была
решена с помощью эмуляции микропроцессора 8086 - режим реального адреса
(Real Adress Mode) или R-режим.
В Р-режиме процессор 80386 может выполнять 16-битные программы (код)
процессора 80286 без каких-либо дополнительных модификаций. Вместе с тем, в
этом же режиме он может выполнять свои «естественные» 32-битные программы,
что обеспечивает повышение производительности системы. Именно в этом
режиме реализуются все новые возможности и средства процессора 80386,
среди которых можно отметить масштабированную индексную адресацию памяти,
ортогональное использование регистров общего назначения, новые команды,
средства отладки. Адресное пространство памяти в этом режиме составляет 4
Гбайт.
Микропроцессор 80386 дает разработчику систем большое число новых и
эффективных возможностей, включая производительность от 3 до 4 миллион
операций в секунду, полную 32-битную архитектуру, 4 гигабитное (2 байт)
физическое адресное пространство и внутреннее обеспечение работы со
страничной виртуальной памятью.
Несмотря на введение в него последних достижений микропроцессорной
техники, 80386 сохраняет совместимость по объектному коду с программным
обеспечением, в большом количестве написанным дл
| |  скачать работу |
Микропроцессоры |
