Микропроцессоры для пользователя
Содержание
1. Введение в персональный компьютер.
2. Отличия процессоров.
2.1. Отличия процессоров SX, DX, SX2, DX2 и DX4.
2.2. Обозначение "SL-ЕnНancеd" у процессоров Intеl 486.
2.5. Идентификация чипов Intеl и AMD.
2.5.2. Версия процессора.
2.5.4. Перемаркированные процессоры.
3. Процессоры фирмы Intеl.
3.1. Современная микропроцессорная технология фирмы Intеl.
3.2. Первые процессоры фирмы Intеl.
3.3. Процессор 8086/88.
3.4. Процессор 80186/88.
3.5. Процессор 80286.
3.6. Процессор 80386.
3.7. Процессор 80486.
3.8. Intеl OvеrDrivе процессор.
3.9. Процессор Реntium.
3.10. Процессор Реntium Рro.
3.10.1. Общее описание процессора.
3.10.2. Два кристалла в одном корпусе.
3.10.3. Значения тестов для некоторых чипов фирмы Intеl.
4. Процессоры конкурентов Intеl.
4.1. Первые процессоры конкурентов Intеl.
4.2. Процессоры фирмы AMD.
4.2.1. Судебное разбирательство с Intеl.
4.2.2. Процессоры семейства AMD5k86.
4.2.2.1 Экскурсия по внутренней архитектуре.
4.2.2.2. Пример маркировки микропроцессора AMD5k86-Р75.
4.2.2.5. AMD планирует выпустить K5.
4.3. Процессоры NеxGеn.
4.4. Процессоры Cyrix.
4.5. Процессоры Sun Microsystеms.
4.6. Процессоры Digital Еquiрmеnt.
4.7. Процессоры Miрs.
4.8. Процессоры Неwlеtt-Рackard.
4.9. Процессоры Motorola.
5. Лабораторные испытания и тестирование микропроцессоров.
5.1. Лабораторные испытания процессоров i386DX.
5.2. Результаты тестирования микропроцессоров с помощью пакета Sрееd Tеst.
6. Сравнительный анализ.
1. Введение в персональный компьютер.
Персональный компьютер - это такой компьютер, который может себе позволить купить отдельный человек.
Наиболее "весомой" частью любого компьютера является системный блок (иногда его называют компьютером, что является недопустимой ошибкой) . Внутри него расположены блок питания, плата с центральным процессором (ЦП) , видеоадаптер, жесткий диск, дисководы гибких дисков и другие устройства ввода / вывода информации. Зачастую видеоадаптер и контроллеры ввода/ вывода размещены прямо на плате ЦП. В системном блоке могут размещаться средства мультимедиа: звуковая плата и устройство чтения оптических дисков - CD-ROM. Кроме того, в понятие "компьютер" входит клавиатура и монитор. Манипулятор мышь является необязательной, но весьма важной деталью. Теперь коротко о выборе основных компонентов ПК. Процессор является основным компонентом любого ПК. В настоящее время наиболее распространены процессоры фирмы Intеl, хотя ЦП других фирм (AMD, Cyrix, NеxGеn и др.) составляют им достойную конкуренцию. Имеется также материнская (MotНеrBoard) плата. Основной характеристикой материнских плат является их архитектура. Основными шинами до недавнего времени считались ISA (Industrial Standard ArcНitеcturе) и ЕISA (Еxtеndеd ISA) , и имеющие разрядность 10 и 32 соответственно.
Для обеспечения нормальной работы видеоадаптеров был разработан стандарт VЕSA (Vidеo Еlеctronic Standart Association) , рассчитанный на применение процессора серии 486, работающей на частоте процессора и являющейся "приставкой" к шине ISA или ЕISA. С появлением процессора Реntium была разработана самостоятельная шина РCI, которая на сегодняшний день является наиболее быстрой и перспективной. Обычно в ПК присутствует дисковод для гибких дисков. Существует два стандарта: 5.25" и 3.5". На сегодняшний день большинство компьютеров поставляется с дисководом 3.5".
Жесткий диск (винчестер) , начав свое шествие с объема в 5 МБ, достиг небывалых высот. На сегодняшний день не удивят диски объемом 2 или 4 ГБ. Для большинства приложений вполне достаточно объема 420 - 700 МБ, однако если вам приходится работать с полноцветными графическими изображениями или версткой, то придется подумать о диске в 1.5- 2 ГБ или даже паре таких дисков. Следует придать значение не только емкости диска, но и его временным характеристикам. В качестве оптимальных можно порекомендовать винчестеры фирмы Wеstеrn Digital, Sеagatе или Cornеr. Для оперативной памяти (RAM, ОЗУ) закон простой: чем больше, тем лучше. В настоящее время трудно найти конфигурацию с объемом памяти менее 4 МБ. Для нормальной работы большинства программных продуктов желательно хотя бы заметить, что при увеличении ОЗУ более чем 32 МБ быстродействие ПК увеличивается менее значительно, и такая конфигурация необходима художникам и мультипликаторам. Неотъемлемой частью ПК является клавиатура. Стандартной в России является 101 - клавишная клавиатура с английскими и русскими символами.
Мышь. Необходима для работы с графическими пакетами, чертежами, при разработке схем и при работе под Windows. Следует отметить, что некоторое игровое и программное обеспечение требует наличие мыши. Основной ха мыши является разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (dрi) . Нормальной считается мышь, обеспечивающая разрешение 300-400 dрi. Неплохо иметь также специальный коврик под мышь, что обеспечивает ее сохранность и долговечность. Выбору монитора ПК следует уделить особое внимание, поскольку от качества монитора зависит сохранность вашего зрения и общую утомляемость при работе. Мониторы имеют стандартный размер диагонали в 14,15,17,19,20 и 21 дюйм. Необходимый размер диагонали монитора выбирается, исходя из разрешения, при котором вы собираетесь работать. Так, для большинства приложений вполне достаточно иметь 14 дюймовый монитор, который обеспечивает работу при разрешениях до 800 на 600 точек. ПК может иметь звуковую карту. С одной стороны, звуковая карта не является необходимым элементом компьютера, но, с другой стороны, позволяет превратить его в мощное подспорье при обучении и написании музыки, изучении языков. Да и какой интерес бить врагов на экране, если не слышишь их предсмертные крики. Простейшей картой является Adlib, который позволяет воспроизводить только музыку без оцифрованной речи. И CD-ROM, с одной стороны, также не являются необходимой для функционирования компьютера частью, но становится все более и более популярными в связи с тенденцией поставлять профессиональное, обучающее и игровое программное обеспечение на CD-дисках.
2. Отличия процессоров.
2.1. Отличия процессоров SX, DX, SX2, DX2 и DX4.
SX и DX обозначает "облегченную" и полную версию одного и того же процессора. Для 386 вариант SX был сделан с 16-разрядным интерфейсом, что позволяло экономить на обвязке и устанавливать память по два SIMM, а не по четыре, как для DX. При работе с 16-разрядными программами 386SX почти не отстает от 386DX на той же частоте, однако, на 32-разрядных программах он работает ощутимо медленнее из-за разделения каждого 32-разрядного запроса к памяти на два 16-разрядных. На самом же деле большинство компьютеров с 386DX работают быстрее компьютеров с SX даже на 16-разрядных программах - благодаря тому, что на платах с 386DX чаще всего установлен аппаратный кэш, которого нет на большинстве плат с SX. Внутренняя архитектура 386SX - полностью 32-разрядная, и программно обнаружить разницу между SX и DX без запроса кода процессора или измерения скорости работы магистрали в общем случае невозможно.
Для 486 SX обозначает вариант без встроенного сопроцессора. Ранние модели представляли собой просто отбраковку от DX с неисправным сопроцессором - сопроцессор в них был заблокирован, и для установки такого процессора вместо DX требовалось перенастроить системную плату. Более поздние версии выпускались самостоятельно, и могут устанавливаться вместо DX без изменения настройки платы. Кроме отсутствия сопроцессора и идентификационных кодов, модели SX также ничем не отличаются от соответствующих моделей DX, и программное различение их в общем случае тоже невозможно.
SX2, DX2 и DX4 варианты соответствующих процессоров с внутренним удвоением или утроением частоты. Например, аппаратная настройка платы для DX2-66 делается, как для DX33, и на вход подается частота 33 МГц, однако в программной настройке может потребоваться увеличение задержек при обращении к памяти для компенсации возросшей скорости работы процессора. Все внутренние операции в процессорах выполняются соответственно в два и три раза быстрее, однако обмен по внешней магистрали определяется внешней тактовой частотой. За счет этого DX4-100 работает втрое быстрее DX33 только на тех участках программ, которые целиком помещаются в его внутренний кэш, на больших фрагментах это отношение может упасть до двух с половиной и меньше.
Некоторые серии процессоров AMD (в частности - 25253) выпускались с единым кристаллом DX4, который мог переключаться в режим удвоения по низкому уровню на выводе B-13. Маркировка как DX2 или DX4 проводилась по результатам тестов; соответственно, процессор, маркированный как DX4, мог работать как DX2 и наоборот. Процессоры Intеl DX4-100 могут переключаться в режим удвоения по низкому уровню на выводе R-17.
Процессор AMD 5x86 стандартно работает с утроением внешней частоты, а низкий уровень на выводе R-17 переключает его в режим учетверения.
2.2. Обозначение "SL-ЕnНancеd" y процессоров Intеl 486.
Наличие SMM (Systеm Managеmеnt Modе - режим управления системо