ТИПЫ МИКРОПРОЦЕССОРОВ

Все микропроцессоры можно разделить на три группы:

§ МП типаCISC (Complex Instruction Set Computing) с полным набором команд;

§ МП типа RISC (Reduced Instruction Set Computing) с сокращенным набором команд;

§ МП типа MISC (Minimum Instruction Set Computing) с минимальным набором команд и весьма высоким быстродействием.

Большинство современных ПК типа IBM PC используют МП типа CISC, характеристики наиболее распространенных из них приведены в табл. 4.

Таблица 4. Характеристики наиболее распространенных CISC МП

Модель МП	Разрядность, бит	Тактовая частота, МГц	Адресное пространство, байт	Число команд	Число элементов	Год выпуска
данных	Адреса
			4,77	4*10³
			4,77	64*10³
			4,77 и 8	10⁶"
	8, 16		4,77 и 8	10⁶
			8 и 10	10⁶
			10-33	4*10⁶ (виртуальное 10⁹)
			25-50	1610⁶(виртуальное 410⁹)
			33-100	1610⁶ (виртуальное 410⁹)		1,2х10⁶
Pentium			50-150	4*10⁹		3,1*10⁶
Pentium Pro			66-200	4*10⁹		5,5*10⁶

Примечание некоторые МП имеют модификации:

SX - меньшая разрядность шин

DX - совпадающие с базовой моделью, работающие на удвоенной тактовой частоте

SL - энергосберегающие, ориентированные на портативные компьютеры.

Дальнейшая разработка МП направлена на:

· уменьшение размеров, что позволяет увеличить тактовую частоту;

· снижение напряжения питания, что позволяет улучшить тепловой режим работы за счет исключения перегрева.

Отметим некоторые характеристики МП:

конвейерное выполнение команд - одновременное выполнение разных тактов последовательных команд в разных частях МП при непосредственной передаче результатов из одной части МП в другую. Конвейерное выполнение команд увеличивает эффективное быстродействие ПК в 2 - 3 раза;

возможность работы в вычислительной сети;

возможность многозадачной работы и сопутствующая ей защита памяти;

поддержка режима системы виртуальных машин, т.е. такого режима многозадачной работы, при котором в одном МП моделируется как бы несколько компьютеров, работающих параллельно и имеющих разные операционные системы;

возможность работы в двух режимах: реальном и защищенном. В реальном режиме имитируется (эмулируется) работа МП 8086, естественно, однозадачная. В защищенном режиме возможна многозадачная работа с непосредственным доступом к расширенной памяти и с защитой памяти, отведенной задачам, от посторонних обращений.

Наиболее широко в настоящее время используются МП Pentium.

Микропроцессоры Pentium (80586- Р 5), имеют:

§ пятиступенную конвейерную структуру, обеспечивающую многократное совмещение тактов выполнения последовательных команд,

§ КЭШ-буфер для команд условной передачи управления, позволяющий предсказывать направление ветвления программ;

§ 32-разрядную адресную шину и 64-разрядную шину данных.

§ встроенная КЭШ-память, отдельно для команд, отдельно для данных;

§ специализированные конвейерные аппаратные блоки сложения, умножения и деления, значительно ускоряющие выполнение операций с плавающей запятой.

КЭШ-память емкостью 256 - 512 Кбайт - обязательный атрибут высокопроизводительных систем на процессорах Pentium. Однако у них встроенная КЭШ-память имеет небольшую емкость (16 Кбайт), а основная ее часть находится вне процессора на материнской плате. Поэтому обмен данными с ней происходит не на внутренней частоте МП, а на частоте тактового генератора, что снижает общее быстродействие компьютера. В МП Pentium Pro КЭШ-память емкостью 256-512 Кбайт находится в самом микропроцессоре.