Felhasználói eszközök
Tartalomjegyzék
CPU
- Szerző: Sallai András
- Copyright © 2014, Sallai András
- Szerkesztve: 2014, 2015, 2016
- Licenc: CC BY-SA 4.0
- Web: https://szit.hu
A processzorokról
Intel
A CPU a Central Processor Unit rövidítése, röviden magyarul processzor.
| Processzor | Szóhossz | Sebesség | Megjelenés | Gyártó | Megjegyzés |
|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 4 bit | - 740 kHz | 1971 | Intel | |
| 8008 | 8 bit | 500 - 740 kHz | 1972 | Intel | |
| 4040 | 4 bit | 500 - 740 kHz | 1974 | Intel | |
| 8080 | 8 bit | 2 - 3,1 MHz | 1974 | Intel | |
| 8085 | 8 bit | 3-8 MHz | 1977 | Intel | |
| 8086 | 16 bit | 8-10 MHz | 1978 | Intel | |
| 8088 | 8 bit | 4,77-16 MHz | 1979 | Intel | |
| 80186 | 16 bit | 6-25 MHz | 1982 | Intel | |
| 80286 | 16 bit | 6-25 MHz | 1982 | Intel, IBM, AMD, Harris (Intersil), Siemens AG, Fujitsu | |
| 80386 | 32 bit | 12-40 MHz | 1985 | Intel, AMD, IBM | 4 GB RAM |
| 80486 | 32 bit | 16-100 MHz | 1989 | Intel, IBM, AMD, Texas Instruments, Harris Semiconductor, UMC, SGS Thomson | |
| Pentium | 32 bit | 60-300 MHz | 1993 | Intel | |
| Pentium Pro | 32 bit | 150-200 MHz | 1995 | Intel | |
| Pentium II | 32 bit | 233 - 450 MHz | 1997 | Intel | |
| Celeron | x86, x86-64 | 266 MHz – 3.6 GHz | 1998 | Intel | ma is gyártják |
| Xeon | IA-32, x86-64 | 400 MHz – 4,4 GHz | 1998 | Intel | ma is |
| Pentium III | 32 bit | 400 Mhz - 1,4 Ghz | 1999 | Intel | |
| Pentium 4 | 32 bit | 1,30 GHz - 3,80 GHz | 2000 | Intel | |
| Itanium | 64 bit | 733 MHz - 2.53 GHz | 2001 | Intel | 1, 2, 4, 8 mag; IA-64; bukott |
| XScale | ARMv5 | 133 MHz és 200 MHz | 2002 | Intel és Marvell együtt | mobilra |
| Pentium M | 32 bit | 900 MHz - 2,26 GHz | 2003 | Intel | |
| Pentium D | 32 és 64 bit | 2,66 GHz – 3,73 GHz | 2005 | Intel | |
| Core | 32 bit és 64 bit | 1.2 GHz - 4.4 GHz | 2006 | Intel | |
| Pentium Dual-Core | x86-64 | 1.3 GHz – 2.6 GHz | 2006 | Intel | |
| Core 2 | x86, x86-64 | 1.06 GHz – 3.5 GHz | 2006 | Intel | 1, 2, 4 (2 x 2) mag |
| A100 (Stealey, A110) | x86 | 600 MHz, 800 MHz | 2007 | Intel | |
| Atom | IA-32, x86-64 | 600 MHz – 2,13 GHz | 2008 | Intel | |
| Quark | x86 | 2013 | Intel | hordható eszközök | |
| Core i3 | 2010 | Intel | |||
| Core i5 | 2009 | Intel | |||
| Core i7 | x86-64 | 2011 | Intel |
AMD
Az AMD másodlagos gyártóként lépett a processzorkészítők közzé.
| AMD processzorok | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Processzor | Architektúra | Sebesség | Megjelenés | Gyártó | Megjegyzés |
| Am286 | x86 | 8 – 20 MHz | 1984 | AMD | Intel tervezés |
| Am386 | x86 | 20 – 40 MHz | 1991 | AMD | AMD tervezés |
| Am486 | x86 | 25 – 120 MHz | 1993 | AMD | AMD tervezés |
| Am586 | x86 | 133 – 150 MHz | 1995 | AMD | |
| AMD K5 | x86 | 75 MHz – 133 MHz | 1996 | AMD | |
| AMD K6 | x86 | 166 – 300 MHz | 1997 | AMD | |
| AMD K6-2 | x86 | 266 MHz – 550 MHz | 1998 | AMD | |
| K6-III, K6-2+ | x86 | 350 MHz – 550 MHz | 1996 | ||
| K7, Athlon | x86 | 500 MHz – 2,33 GHz | 1999 | ||
| AMD Duron - Spitfire | x86 | 600 MHz - 950 MHz | 2000 | ||
| AMD Duron - Morgan | x86 | 900 MHz - 1300 MHz | 2001 | ||
| AMD Duron - Applebred | x86 | 1400, 1600, 1800 MHz | 2003 | ||
| AMD K8 - Athlon 64 | 64 | 1.0 GHz to 3.2 GHz | 2003 | ||
| AMD K8 - Athlon 64 FX | 2003 | ||||
| AMD K8 - Opteron | 2003 | ||||
| AMD K8 - Sempron | 2004 | ||||
| AMD K8L - Turion 64 | x86-64 | 1600 - 2400 MHz | 2005 | ||
| AMD K8 - Athlon 64 X2 | 64 | 2005 | |||
| AMD Phenom | 64 bit | 1,9 GHz - 3 GHz | 2007 | ||
Zilog
A Zilogot az Inteltől kilépett mérnökök alapították.
| Zilog | |||
|---|---|---|---|
| processzor | szóhossz | Sebesség | Megjegyzés |
| Z80 | 8 bit | 2,5 MHz | A 8080 Zilog által készített utódja; CISC |
Gépek amelyek sikert hoztak számára:
- Sinclair ZX 80
- Sinclair ZX81
- Timex
- ZX Spectrum
Cyrix
A Cyrix egy amerika CPU gyártó volt. 1988-ben hozták létre a Texas Instrumentst elhagyó mérnökei. Elsőként x86 kompatibilis processzorokat készítettek 286, 386, 486 és 5×86-os sorozatból. A 6×86-os sorozatot már az IBM-el együtt készítették. A jogot licencelték. A processzorok gyártásában nem volt nagy sikere, ezért koprocesszorok gyártásával kezdett foglalkozni.
A céget 1997-ben a National Semiconductor félvezetőgyártó vásárolja fel.
| Cyrix |
|---|
| 286 |
| 386 |
| 486 |
| 5×86 |
| 6×86 |
MOS
A Commodore C16, C116 és Plus/4 gépekben használták.
| MOS | |
|---|---|
| Processzor | Megjelenés |
| MOS 6510 | 1985 |
Sematikus felépítés
A processzor részei
ALU
Aritmetikai és logikai egység.
Az ALU feladata az egész számokon végzett összeadás és kivonás. Vannak olyan megvalósítások is ahol a szorzás és az osztás is, de ezek huzalozása nagyon költséges. A legtöbbször a szorzást és az osztást visszavezetik összeadásra, illetve kivonásra. Feladata a logikai műveletek elvégzése: NEM, ÉS, VAGY, KIZÁRÓ VAGY. Feladata a bitmozgató utasítások végrehajtása.
FPU
Lebegőpontos egység.
AGU
Címszámító egység.
Cache
Ejtése: [kes]
A cache egy ideiglenes tároló, vagy másként gyorsítótár, amely gyorsabb mint a hozzákapcsolt tárolóelem. Így gyorsabban betölthető a processzorba bármely adat.
A processzorok egy vagy több cache-t tartalmaznak. Így azoknak azonosítójuk van:
- L1 (legkisebb, de leggyorsabb, ált. az processzor órajelén fut)
- L2
- L3 (nem minden processzor tartalmaz L3-t.
| Tárolókapacitások összehasonlítása | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| ~500-4000 GB | ~2-16 GB | 2x 32/64 kB között | AMD 512 Kb – 1 MB között Intel 4-6 MB | max. 16 MB | 1-4 MB |
| háttártár | memória | L1 | L2 | L3 | CPU |
CU
Vezérlőegység.
Regiszterek
Gyorselérésű-memória.
Buszvezérlő
A regisztereket és a tárolókat összekötő sínrendszereket vezérli.
Szóhossz
A processzor szóhossza meghatározza egyszerre mekkora nagyságú adattal tud foglalkozni. Az első Intel processzorok 4 bitesek voltak. Aztán megjelentek a 8, 16 és 32 bites processzorok. Ma (2015) még sok helyen használnak 32 bites processzort, azonban a 64 bites processzorok átveszik a helyüket.
Egyéb jellemző
CISC és RISC processzorok
- RISC
- Reduced Instruction Set Computing
- Csökkentett utasításkészletű számítástechnika
- CISC
- Complex Instruction Set Computing
- Teljes utasításkészletű számítástechnika
A RISC processzorok általában beágyazott rendszerekben találhatók meg. ARM, PowerPC, Intel i960, stb.
Neves CISC processzorok
- Intel 286/386/486/Pentium
- Motorola 68000
- DEC VAX
Híres RISC processzorok
- SUN SPARC RISC
- IBM RISC/6000 POWER
- DEC 21064 Alpha
- HP PA-RISC
Regiszterek
A regiszterekről
A regiszterek tulajdonképpen gyors elérésű memóriák.
Regiszterek típusai
- Akkumulátor-regiszter
- Adatszámláló regiszter
- Utasításregiszter
- Utasításszámláló regiszter
- Bázis(cím)regiszter
- Indexregiszterek
- Állapotregiszterek, vezérlő regiszterek
- Veremmutató regiszter (Stack Pointer)
Az Intel processzor regiszterei
Egy 16 bites processzor regiszterei:
- Általános célú regiszterek
- AX, BX, CX, DX
- Szegmens regiszterek
- CS - Code Segment - Kódszegmens
- DS - Data Segment - Adatszegmens
- ES - Extra Segment - Extraszegmens
- SS - Stack Segment - Veremszegmens
- Index regiszterek
- SI - Source Index - Forrásindex
- DI - Destination Index - Célindex
- Egyéb
- BP - Base Pinter - Bázismutató
- Flag regiszter
- IP - Instruction Pointer - Utasításmutató
A 16 bites regiszterek:
AX, BX, CX, DX, CS, DS, ES, SS, SI, DI, BP, Flag, IP
A 32 bites regiszterek nevei elé egy „E” betűt szokás tenni:
EAX, EBX, ECX, EDX
A 64 bites regiszterek nevei elé egy „R” betűt szokás tenni:
RAX, RBX, RCX, RDX
Függelék
CPU jellemzők
MIPS
- Instructions per second
- IPS
- utasítás másodpercenként
- A IPS függ a más perifériáktól, az utasításoktól
- MIPS helyett találták ki a SPECint méréseket
- kIPS - ezer (kilo) utasítás per szekundum
- MIPS - millió utasítás per szekundum
A MIPS ugyanakkor egy 32/64 bites RISC utasításkészletű architektúra neve is. A rövidítése így Interlocked Pipeline Stages. Fejlesztője a MIPS Computer Systems, mostani nevén MIPS Technologies.
SPECint
Általános alkalmazások esetén mért érték.
MFLOPS
- FLOPS
- Mega FLoating-point Operations Per Second
- használatos még: flops és a flop/s
- lebegőpontos műveletek másodpercenként
| Név | Rövidítés | FLOPS |
|---|---|---|
| kiloFLOPS | kFLOPS | 103 |
| megaFLOPS | MFLOPS | 106 |
Tranzisztorok
| Év | Kódnév | Tranzisztorok száma |
|---|---|---|
| 1993 | P5 | 3 100 000 |
| 1994 | P54 | 3 200 000 |
| 1995 | P54 | 3 300 000 |
| 1995 | P6 | 5 500 000 |
| 1995 | P6 | 5 500 000 |
| 1996 | P54 | 3 300 000 |
| 1997 | P6 | 5 500 000 |
| 1997 | P55 | 4 500 000 |
| 1997 | Klamath | 7 500 000 |
| 1998 | P55 | 4 500 000 |
| 1998 | Deschutes | 4 500 000 |
| 1998 | Covington | 7 500 000 |
| 1998 | Mendocino | 19 000 000 |
| 1999 | Mendocino | 19 000 000 |
| 1999 | Katmai | 9 500 000 |
| 1999 | Coppermine | 28 100 000 |
| 2000 | Mendocino | 19 000 000 |
| 2000 | Coppermine | 28 100 000 |
| 2001 | Tualatin | 44 000 000 |
| 2000 | Willamette | 42 000 000 |
| 2002 | Northwood | 55 000 000 |
| 2004 | Prescott | 125 000 000 |
Források
