Параметры центрального процессора

"Мозгом" персонального компьютера является микропроцессор, или центральный процес­сор — CPU (Central Processing Unit). Микропроцессор выполняет вычисления и обработку данных (за исключением некоторых математических операций, осуществляемых в компьюте­рах, имеющих сопроцессор). Пока что он остается самым дорогостоящим компонентом ком­пьютера (правда, стоимость отдельных современных графических адаптеров бывает и выше). В компьютерах верхнего ценового сектора рынка его стоимость иногда превосходит стои­мость материнской платы в четыре раза. Создание микропроцессора обычно приписывают компании Intel, которая в 1971 году представила миру микросхему с номером 4004. И по сей день Intel продолжает контролировать рынок процессоров, хотя в последние годы ее несколь­ко потеснила компания AMD. Это значит, что все PC-совместимые компьютеры используют либо процессор Intel, либо совместимый с ним, произведенный одним из конкурентов (в ча­стности, AMD и VIA/Cyrix).

С момента выхода первого ПК в 1981 году процессорные технологии развивались в четы­рех основых направлениях:

■ увеличение количества транзисторов и плотности их размещения;

■ увеличение тактовой частоты;

■ увеличение размера внутренных регисторов (разрядности);

■ увеличение количества ядер в одной микросхеме.

Компания Intel представила процессор 286 в 1982 году. Насчитывая 134 тыс. транзисто­ров, он обеспечивал более чем в три раза более высокую производительность, нежели другие 16-разрядные процессоры того времнени. Обладая встроенными средствами управления па­мятью, процессор 286 обеспечивал совместимость с предшественниками. Этот революцион­ный процессор впервые использовался в производительной системе IBM PC-AT, на базе ко­торой были созданы все современные ПК.

При описании параметров и устройств процессоров часто возникает путаница. Мы рас­смотрим некоторые характеристики процессоров, в том числе разрядность шины данных и шины адреса, а также быстродействие.

Процессоры можно классифицировать по двум основным параметрам: разрядности и бы­стродействию. Быстродействие процессора — довольно простой параметр. Оно измеряется в мегагерцах (МГц); 1 МГц равен миллиону тактов в секунду. Чем выше быстродействие, тем лучше (тем быстрее работает процессор). Разрядность процессора — параметр более слож­ный. В процессор входят три важных устройства, основной характеристикой каждого из ко­торых является разрядность:

■ шина ввода и вывода данных;

■ шина адреса памяти;

■ внутренние регистры.

Следует заметить, что шину данных процессора также называют передней шиной (Front Side Bus — FSB), внутренней шиной процессора (Processor Side Bus — PSB) или просто шиной ЦПУ. Все эти термины обозначают шину, соединяющую процессор с основными компонентами набора микросхем системной платы (северный мост или концентратор контроллера памяти). Компания Intel отдает предпочтение терминам FSB и PSB, в то время как в AMD используют исключительно обозначение FSB. Безусловно, можно использовать и просто название шина процессора/ЦПУ — менее сложный и в то же время достоверный термин.

Понятие разрядности процессоров может вызвать некоторую путаницу. Все современные процессоры имеют 64-разрядную шину данных, однако это не делает их действительно 64-раз­рядными. Такие процессоры, как Pentium 4 и Athlon XP; являются 32-разрядными — именно такую разрядность имеют их внутренние регистры. В то же время шины ввода-вывода про­цессора являются 64-разрядными, а шины адреса — 32-разрядными (этот показатель выше, чем у процессоров предыдущих поколений, например Pentium и Кб). Процессоры семейства Core 2, AMD Opteron и Athlon 64 являются полноценными 64-разрядными процессорами, по­скольку имеют также 64-разрядные внутренние регистры.