szit

Felhasználói eszközök

Eszközök a webhelyen

Itt vagy: start » oktatas » szamitastechnika » hardver » cpu
Nyomvonal: • cpu
oktatas:szamitastechnika:hardver:cpu

Tartalomjegyzék

< Hardver

CPU

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

oktatas/szamitastechnika/hardver/cpu.txt · Utolsó módosítás: 2023/08/04 23:06 szerkesztette: admin