Устройство обработки информации

В современных компьютерах весьма распространены микропроцессоры фирмы Intel, чаще известные по их товарной марке Pentium. Кстати, нередко можно услышать, как и компьютеры называют по используемому типу микропроцессора: Pentium, Seleron, AMD и др.

Обработка любой информации в процессоре связана с выполнением базовых арифметических и логических операций. Эту работу в процессоре выполняет арифметико-логическое устройство (АЛУ). Устройство управления (УУ) ― второй блок процессора, формирует управляющие сигналы и координирует работу всех устройств и выполнение всех процессов в компьютере.

Характеристики микропроцессора ― тактовая частота и разрядность.

Тактовая частота характеризует быстродействие процессора, задает ритм работы компьютера и определяется в герцах ― количество элементарных операций, выполняемых в секунду.

Tакт ― это промежуток времени между импульсами, которые периодически вырабатывает генератор тактовой частоты. На выполнение каждой операции компьютера отводится определенное число тактов. Операция разбивается на элементарные действия, каждое из которых выполняется за один такт. Чем чаще следуют импульсы от генератора, тем быстрее будет выполнена операция. Тактовая частота измеряется в единицах, производных от герца ― кило―, мега― и гигагерцах (1КГц =1000Гц).

Сравнение быстродействия компьютеров по тактовым частотам их процессоров уместно только в том случае, если оба процессора устроены примерно одинаково (изготовлены одним производителем). В противном случае можно получить абсолютно неправильные выводы. Кроме того, производительность современной компьютерной системы определяется не только быстродействием отдельно взятого процессора, но и скоростями работы остальных узлов компьютера и способами организации всей системы в целом. Так, чрезмерно быстрый процессор будет вынужден простаивать, ожидая медленно работающую память. Часто простое увеличение объема ОЗУ дает гораздо больший эффект, чем замена процессора более быстрым. Например, увеличение тактовой частоты в два раза увеличивает общую производительность системы на 15―20%, а увеличение вдвое объема ОЗУ ускоряет работу компьютера на 50%.

Разрядность ― максимальное количество битов, которые могут обрабатываться одновременно. Разрядность процессора ― длина машинного слова ― определяется разрядностью регистров процессора и разрядностью шины данных. Теоретически их величины могут не совпадать, но практически их делают одинаковыми.

При разработке новых микропроцессоров их разработчики стремятся к постоянному усилению характеристик микропроцессоров. Для сравнения: прапрадедушка современных микропроцессоров (Intel, 1971 г.) был 4―разрядный, и его тактовая частота составляла 750 КГц, а современный процессор той же фирмы с разрядностью 64 имеет тактовую частоту до нескольких ГГц.