Процессор персонального компьютера. Назначение, функции, классификация процессора (Принцип однородности памяти)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Персональный компьютер (ПК) представляет из себя сложное устройство с большим количеством различных модулей и блоков, без которых работа пока в целом либо невозможно, либо серьезно ограничена. Однако основной устройства ПК является микропроцессор. Это блок в котором происходят основные преобразования и действия над данными. В настоящее время сложно найти сферу деятельности человека, где бы не были задействованы устройства на основе микропроцессорной техники.

Актуальность данной работы обусловлена значимостью в современном мире вычислительной техники в целом и микропроцессоров в частности. Микропроцессорная техника контролирует работу современного промышленного оборудования, инженерных систем, коммуникаций. Является неотъемлемой частью «высоких» технологий и, в то же время, активно проникает в привычные нам бытовые вещи. Берёт на себя трудоемкие расчёты, что позволяет существенно сократить временные затраты на разработку, опробацию и внедрение различных систем, устройств, механизмов, обработку больших объемов данных научных исследований, моделирование и проверку фундаментальных теорий и гипотез. Поэтому очевидно, что развитие практически всех сфер деятельности человека напрямую зависит от производительности компьютерных систем и в частности микропроцессоров.

Микропроцессор - это сложнейшее микроэлектронное устройство, несущий в себе самые передовые достижения в области создания микроэлектронных устройств. Для данной отрасли характерно жесткая конкуренция, значительные суммы бюджетов, требующиеся для постоянных научных, конструкторских и технологических изысканий. Разработка микропроцессорной техники неразрывно связана с самыми передовыми научно-техническими достижениями в таких областях как физика, математика, электроника, кибернетика.

Целью данной курсовой работы является рассмотрение устройства, назначения и характеристик процессоров персональных компьютеров. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• раскрыть основные понятия темы;
• рассмотреть историю развития микропроцессоров персональных компьютеров;
• рассмотреть структуру и основные характеристики микропроцессоров персональных компьютеров;
• дать общую схему классификации микропроцессоров;
• обозначить тенденции развития технологий микропроцессоров.

История создания

В общем смысле, назначение процессора заключается в том, чтобы выполнять операции над некоторыми данными, то есть заниматься их обработкой.

Обработка данных это систематизированное последовательность операций, совершаемых с данными для получения новой информации путем вычисления и преобразования имеющейся информации.

Потребность человечества в облегчении процессов действий над числами зародилась достаточно давно.

Абак, также более известный нам как счёты, появился на свет около 500 года до нашей эры. Право считаться его родиной оспаривает Древняя Греция, Индия, Китай, государство Инков.

Следующим этапом в развитии вычислительных устройств можно считать 1623 год, когда немецкий астроном и математик Вильгельм Шиккард сконструировал «считающие часы» крайне сложный и громоздкий механизм, который мог производить простейшие вычисления. Пользоваться ими было крайне неудобно и сложно, что нашло отражение в шутке друга Шиккарда знаменитого астронома Иоганна Кеплера, который сказал, что гораздо проще произвести вычисления в голове, чем использовать «считающие часы», но тем не менее, именно он стал первым пользователем «считающих часов» и сделал с помощью них ряд своих расчётов.

В дальнейшем всевозможные считающие механические устройства стали появляться значительно чаще и быстрее. В течение 17 века свои устройство изобрели французский математик и физик Блез Паскаль и немецкий математик Готфрид Лейбниц.

В восемнадцатом веке попытки усовершенствовать вычислительные машины предпринимались неоднократно, но успех сопутствовал французу Шарлю Ксавье Тому де Кальмару, который создал так называемую «машину Тома». Это было первое коммерчески успешное вычислительное устройство, запущенное в 1820 году в серийное производство.

В целом, все эти устройства объединяли схожие принципы построения на основе часовых механизмов.

Следующим серьезным шагом в развитии вычислительных устройств стало создание перфокарт. Изобретение связывают с именем французского ткача Жозефа Мари Жаккара, который создал их для управления ткацким станком. При том, что изобретение Жаккара не было электронным устройством, в дальнейшем оно получило широкое распространение именно в первых электронных вычислительных машинах.

В 1835 году Чарльз Бэббидж описал аналитическую машину в основе работы которой лежали именно перфокарты.

Но все эти устройства были, строго говоря, механические. Первую аналоговой машину для вычислений в 1927 году представил Буш Вэнивар - американский ученый и инженер. Это был, так называемый, «дифференциальный анализатор», способный решать дифференциальное уравнение первого порядка с 18 независимыми переменными.

Следующим шагом в развитии вычислительных машин стала Z1 немецкого инженера Конрада Цузе. Она представляла из себя первую программируемую вычислительную машину. Дальнейшие работы Цузе нашли отражение в модели Z3. К сожалению, Z1 была уничтожена во время бомбардировок Берлина в 1945 году, вместе с ней погибли и чертежи Цузе.

Массовое производство компьютеров и вычислительных устройств началось уже после Второй Мировой войны.

Первые аналоговые вычислительные машины середины XX века строились на электромеханических реле и электронных лампах. С развитием полупроводниковой электроники их сменили транзисторы. Низкая надежность в сочетании с высоким энергопотреблением, низким быстродействием и незначительным количеством выполняемых операций наложили серьезные ограничения на их массовое применение.

Развитие полупроводниковых технологий послужило основой для создания интегральных микросхем. Нет единого мнения по вопросу кто же был первым в создании кристального процессора, но точно известно кто был первым выпустившим коммерчески успешный продукт.

В конце шестидесятых годов XX века японской компании Busicom заключила контракт с американской компанией Intel на разработку микросхем для своего нового продукта - настольного калькулятора. Итогом этого сотрудничества стало создание микропроцессора получившее название Intel 4004. Он был выпущен в 1971 году и стал первым коммерческим однокристальнным микропроцессором. Он представлял из себя 4 битный процессор, с технологическим процессом 10 000 нанометров, тактовой частотой 0,74 Мгц. Микросхема объединяла в одном корпусе 2300 транзисторов, потребляла 0,5 Вт энергии и питалась напряжением 15 В.

Рис.1. Intel C4004.

Рис.2. Intel C4004 под микроскопом.

Компанию Intel 18 июля 1968 года основали Роберт Нойс и Гордон Мур, в дальнейшем к ним присоединился Энди Гроув. Но именно Гордон Мур в 1965 году будучи химиком и занимая должность директора по научно-исследовательской работе Firechild обратил внимание на то, что благодаря развитию литографии число транзисторов на кристалле увеличивается экспоненциальному темпами. В том же году он представил внутренний доклад «Будущее интегральной электроники», основу которой составляла аналитика числа компонентов интегральных схем и их минимальные цены в период с 1959 по 1964 год, а также прогнозы развития на следующие 10 лет. Данные прогнозы основывались на том, что число компонентов на кристалле будет удваивается каждый год. В дальнейшем данный доклад в переработанном виде был опубликован в журнале Electronics 19 апреля 1965 года. Впоследствии данные предположения получили название закон Мура.

Состоятельность данного закона неоднократно пытались оспорить, причём дважды в его объективности сомневался сам Гордон Мур. Однако данный закон выполняется и по сей день.

Главной проблемой данного закона является то, что он предсказывает лишь скорость роста количества компонентов микропроцессора, но не отражает роста его производительности, которая происходит за счёт совершенствования архитектуры, увеличения числа ядер, параллельного выполнения команд, увеличения разрядности внутренних шин, переноса на кристалл процессора кэш-памяти различных уровней и контроллеров управления оперативной памятью и иных устройств.

Единственное, что реально ограничивает данный закон при данной технологии производства микропроцессоров - это атомарный природа структуры вещества и дискретность света.

Рис.3 Иллюстрация закона Мура

Чтобы оценить величину прогресса, для примера можно привести топовый микропроцессор 9-го поколения от компании Intel для персональных компьютеров i9-9980XE Extreme Edition. Его выпуск запланирован на 4й квартал 2018 года. Он выполнен по технологии 14 нанометров, имеет количество ядер 18, базовую тактовую частоту 3 гигагерца, максимальную тактовую частоту 4,5 гигагерца, мощность рассеяния 165 Вт и количество транзисторов более 2 млрд.

Компания TSCM, производитель чипов для NVIDIA, а с 2019 года и для AMD, анонсировала 7 нанометровая технологию.

Дальнейшее развитие микропроцессоров связывают с открытием новых веществ таких как, например, графен, и с принципиально новыми технологиями передачи информации такими как квантовая технология.

Архитектура ПК

Различают две архитектуры на основе которых строится ЭВМ, это гарвардская архитектура - отличительным признаком которой является отдельное хранение инструкций и данных, а также раздельные каналы для передачи инструкций и данных.

Альтернативой ей является неймановская архитектура. Согласно этому принципу данные и команды хранятся совместно в памяти компьютера. Все современные ПК строится на основе архитектуры фон Неймана.

Джон фон Нейман венгро-американский математик еврейского происхождения, заложивший основы учения об архитектуре вычислительных машин в 1944 году, в период своей работы над созданием первого в мире лампового компьютера ENIAC.

Данное учение можно сформулировать в виде нескольких принципов:

Принцип однородности памяти

Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования; то есть одно и то же значение в ячейке памяти может использоваться и как данные, и как команда, и как адрес в зависимости лишь от способа обращения к нему. Это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей. Так, циклически изменяя адресную часть команды, можно обеспечить обращение к последовательным элементам массива данных. Такой прием носит название модификации команд и с позиций современного программирования не приветствуется. Более полезным является другое следствие принципа однородности, когда команды одной программы могут быть получены как результат исполнения другой программы. Эта возможность лежит в основе трансляции — перевода текста программы с языка высокого уровня на язык конкретной вычислительной машины.

Принцип адресности

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причём процессору в произвольный момент доступна любая ячейка. Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек — адреса.

Принцип программного управления

Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо безусловно.

Принцип двоичного кодирования

Согласно этому принципу, вся информация, как данные, так и команды, кодируются двоичными цифрами 0 и 1. Каждый тип информации представляется двоичной последовательностью и имеет свой формат. Последовательность битов в формате, имеющая определенный смысл, называется полем. В числовой информации обычно выделяют поле знака и поле значащих разрядов. В формате команды можно выделить два поля: поле кода операции и поле адресов.

Узким местом архитектура фон Неймана является совместное использование внутренней шины для данных и команд. Это обусловлено ограниченностью пропускной способности внутренней шины между процессором и памятью. Данное ограничение частично снимается использованием кэш-памяти различных уровней.

Рис.4 Архитектура ЭВМ, построенной на принципах фон Неймана

Микропроцессор 8086 компании Intel стал первым процессом построенные по принципам фон Неймана. Это был 16 битный процессор, содержавший набор инструкции которые применяются до сих пор в современных микропроцессорах. Он послужил основой, так называемой, архитектуры x86. Любой современный компьютер в момент запуска работает реальном режиме, который абсолютно повторяет режим работы процессора Intel 8086. И лишь в дальнейшем переходит в защищенный режим, что позволяет ему использовать все заложенные в него вычислительные возможности. Данный принцип построения позволяет обеспечить совместимость на командном уровне всех поколений процессоров. Это и стало основным преимуществом данной архитектуры и как следствие привело к широкому распространению вычислительных машин х86 совместимых.

Устройство и функции процессора

Основные функции микропроцессора включают в себя:

1. Чтение команд из памяти

2. Дешифрация команд

3. Прием и обработку прерываний от контроллеров внешних устройств.

4. Выполнение операций над данными

5. Запись результатов обработки данных в память и регистры контроллеров внешних устройств

6. Формирование управляющих сигналов для прочих устройств ПК.

Рис.5 Обобщенная структура процессора

Микропроцессор состоит из следующих блоков:

1. Арифметико-логическое устройство (АЛУ) - выполняет все арифметические и логические операций над данными.

2. Устройство управления - обеспечивает взаимодействие устройств ПК. Выполняет следующие основные функции:

- формирует для блоков ПК в определенные моменты времени сигналы управления;

- определяет адреса ячеек памяти, используемых в выполняемой операции, и передает эти адреса в соответствующие блоки компьютера;

- получает от генератора тактовых импульсов опорную последовательность импульсов, предназначенную для синхронизации действий различных блоков ПК.

3. Микропроцессорная память - предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, используемой в вычислениях непосредственно в данный момент времени. Микропроцессорная память состоит из регистров и используется для обеспечения высокого быстродействия компьютера.

4. Интерфейс микропроцессора предназначен для связи с другими устройствами ПК и включает в себя:

- внутренний интерфейс микропроцессора;

- буферные запоминающие регистры;

- схемы управления портами ввода-вывода и системной шиной. (Порт ввода-вывода - это аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство).

К микропроцессору и системной шине наряду с типовыми внешними устройствами могут быть подключены и дополнительные платы с интегральными микросхемами, расширяющие и улучшающие функциональные возможности микропроцессора. К ним относятся математический сопроцессор, контроллер прямого доступа к памяти, сопроцессор ввода-вывода, контроллер прерываний и др.

Математический сопроцессор используется для ускорения выполнения операций над двоичными числами с плавающей точкой. Математический сопроцессор имеет свою систему команд и работает параллельно с основным микропроцессором, но под его управлением. В результате происходит многократное ускорение выполнения операций. Микропроцессоры, начиная с 80486 DX, включают математический сопроцессор в свою структуру.

Контроллер прямого доступа к памяти освобождает микропроцессор от прямого управления накопителями на магнитных дисках, что существенно повышает эффективное быстродействие компьютера.

Сопроцессор ввода-вывода за счет параллельной работы с микропроцессором значительно ускоряет выполнение процедур ввода-вывода при обслуживании нескольких внешних устройств, освобождает микропроцессор от обработки процедур ввода-вывода, в том числе реализует режим прямого доступа к памяти.

Прерывание - это временный останов выполнения одной программы в целях оперативного выполнения другой, в данный момент более важной. Контроллер прерываний обслуживает процедуры прерывания, принимает запрос на прерывание от внешних устройств, определяет уровень приоритета этого запроса и выдает сигнал прерывания в микропроцессор.

Характеристики процессоров

Основными характеристиками микропроцессора являются:

1. Тактовая частота - Характеризует быстродействие компьютера. Режим работы процессора задается микросхемой, называемой генератором тактовых импульсов. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций выполняет микропроцессор за одну секунду. Тактовая частота измеряется в МГц и ГГц.

2. Разрядность процессора - это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым выполняется операция. Чем больше разрядность процессора, тем больше информации он может обрабатывать в единицу времени, и тем выше производительность компьютера.

3. Адресное пространство. Каждый конкретный процессор может работать не более чем с определенным количеством оперативной памяти. Максимальное количество памяти, которое процессор может обслужить, называется адресным пространством процессора. Определяется адресное пространство разрядностью адресной шины.

4. Размер кэш-памяти. В эту встроенную память процессор помещает наиболее часто используемые в данный момент времени данные. Кэш-память состоит из нескольких уровней и по сути призвана сопрягать по быстродействию различные устройства ПК, минимизируя время простоя процессора.

5. Технология производства. Технология определяется толщиной минимальных элементов процессора – транзисторов, чем более «тонкой» становится технология, тем больше транзисторов может уместиться на кристалле. Это повышает быстродействие за счет все более компактного размещения блоков управления различными устройствами ПК, снижает энергопотребление, а вместе с тем снижает выделение тепла и увеличивает время автономной работы портативных ПК и устройств. Переход на новую технологию сопровождается сменой процессорного «ядра».

6. Частота системной шины. Шиной называется та аппаратная магистраль, по которой осуществляется передача данных между блоками и устройствами в ПК. Чем выше частота системной шины, тем больший объем данных в единицу времени поступает для обработки в процессор. Частота системной шины напрямую связана с частотой микропроцессора через так называемый «коэффициент умножения».

7. Дополнительные архитектурные решения, которые призваны повысить быстродействие микропроцессора. Все современные микропроцессоры обладают определенным набором особенностей, присущим всей продукции определенного производителя, и наследуемым новыми семействами процессоров. В числе таких особенностей специальные наборы расширенных команд, которые позволяют ускорить выполнение определенных сложных операций. Однако, для использования всей мощи таких усовершенствований требуется оптимизация ПО и ОС с учетом этих новых наборов команд. Примерами таких расширенных наборов команд служат у Intel PAE, MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4, у AMD – 3DNow! и SSE5.

Так же к таким особенностям относят всевозможные технологии:

NetBurst — суперскалярная гиперконвейерная микроархитектура;

Turbo Boost и Intel Turbo Boost 2.0– технология мгновенного кратковременного увеличения тактовой частоты процессора выше номинальной, при значительной нагрузке на процессор. Это в некотором роде легализованный производителем «разгон» процессора.

Hyper-threading - особенность технологии, это: передача работы простаивающим исполнительным устройствам, при этом ОС определяет каждое ядро процессора как два.

И многие другие, их число растет с каждым новым поколением процессоров.

Классификация процессоров

Рис.6 Классификация процессоров

Микропроцессоры классифицируются по следующим показателям:

1. По числу БИС:

- Однокристальные. Весь микропроцессор размещен на одном кристалле в одной микросхеме (chip).

- Многокристальные(multi-chip). В этом случае различные блоки МП размещены на разных кристаллах. Тем самым можно повысить выход годных изделий, повышается тестируемость и ремонтопригодность МП.

2. По назначению:

- Универсальные микропроцессоры могут быть применены для решения широкого круга разнообразных задач. При этом их эффективная производительность слабо зависит от проблемной специфики решаемых задач. Специализация МП, т.е. его проблемная ориентация на ускоренное выполнение определенных функций позволяет резко увеличить эффективную производительность при решении только определенных задач.

- Среди, специализированных микропроцессоров, можно выделить различные микроконтроллеры, ориентированные на выполнение сложных последовательностей логических операций, математические МП, предназначенные для повышения производительности при выполнении арифметических операций за счет, например, матричных методов их выполнения, МП для обработки данных в различных областях применений и т. д. С помощью специализированных МП можно эффективно решать новые сложные задачи параллельной обработки данных. Например, конволюция позволяет осуществить более сложную математическую обработку сигналов, чем широко используемые методы корреляции. Последние в основном сводятся к сравнению всего двух серий данных: входных, передаваемых формой сигнала, и фиксированных опорных и к определению их подобия. Конволюция дает возможность в реальном масштабе времени находить соответствие для сигналов изменяющейся формы путем сравнения их с различными эталонными сигналами, что, например, может позволить эффективно выделить полезный сигнал на фоне шума.

3. По виду обрабатываемых сигналов:

- Цифровые – т.е. работающие с числовыми данными.

- Аналоговые– предназначены для обработки аналоговых сигналов и имеющие в качестве входных и выходных данных аналоговые сигналы. По сути, все современные аналоговые МП являются цифровыми сигнальными МП, имеющими на входе встроенные аналого-цифровые преобразователи (АЦП), а на выходе – встроенные цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП).

4. По количеству выполняемых программ:

• Однопрограммные (однозадачные) – предназначены для выполнения только одной задачи. Таковыми являются все микроконтроллеры и часть специализированных МП. Их можно разделить еще на две группы:

• Не загружаемые МП, единственная программа которых записана в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) МП. Так делается, например в микроконтроллерах.

• Загружаемые МП, у которых основная программа может загружаться из внешних устройств через интерфейсы . Таким внешним устройством может быть и дисковод, и другой МП , и специальное ПЗУ .

• Много- или мультипрограммные микропроцессоры одновременно выполняют несколько (обычно несколько десятков) программ. Организация мультипрограммной работы микропроцессорных управляющих систем позволяет осуществить контроль за состоянием и управлением большим числом источников или приемников информации. Здесь тоже есть две разновидности МП:

a) По типу параллелизма операндов:

• Скалярные МП, где операнды инструкций являются скалярами, т.е. один операнд – это одно число.

• Векторные МП, где операндом является вектор, т.е. набор чисел. Это, как правило, математические МП предназначенные для векторных или матричных операций.

• МП с набором инструкций типа SIMD (Single Instruction Multiple Data: одна инструкция – много данных). Конечно, можно было бы считать их векторными МП, но в инструкциях типа SIMD операнды представляют собой наборы чисел жестко фиксированного размера, которые размещаются в специальных регистрах, а в векторных МП, размер векторных операндов может быть различным.

Примечание. В настоящее время, практически все фирмы-изготовители универсальных МП, имеют в своих изделиях SIMD технологии, это: MMX (Intel), AltiVec (PowerPC), MDMX (MIPS), Max-2 (HP), VIS (SPARC), MVI (Alpha) и др. Причем, часто такие технологии называют SWAR (SIMD Within A Register – SIMD внутри регистра). Их присутствие обусловлено реализацией таких приложений, как:

• Упаковка/распаковка звука, видео и изображений

• Протоколы передачи данных

• Шифрование

• Построение реалистических изображений в реальном времени

• Распознавание речи и образов

• Нейронные сети

b) По типу параллелизма работы МП:

• Суперскалярные МП – рассматривают последовательный код программы, ищут инструкции, которые можно выполнить параллельно и выполняют их в параллельно работающих функциональных устройствах.

• Мультискаляные МП – получают от компилятора программу уже разбитую на множество связанных друг с другом задач, которые МП исполняет на параллельных процессорных устройствах, соблюдая зависимости между задачами.

• VLIW МП – являются неким промежуточным звеном между суперскалярными и мультискалярными МП (но ближе к первым). Командное слово типа VLIW формируется компилятором и содержит не одну, а несколько инструкций, которые могут (и должны) выполняться одновременно.

5. По характеру временной организации работы:

• Синхронные микропроцессоры - микропроцессоры, в которых начало и конец выполнения операций задаются устройством управления (время выполнения операций в этом случае не зависит от вида выполняемых команд и величин операндов).

• Асинхронные микропроцессоры позволяют начало выполнения каждой следующей операции определить по сигналу фактического окончания выполнения предыдущей операции. Для более эффективного использования каждого устройства микропроцессорной системы в состав асинхронно работающих устройств вводят электронные цепи, обеспечивающие автономное функционирование устройств. Закончив работу над какой-либо операцией, устройство вырабатывает сигнал запроса, означающий его готовность к выполнению следующей операции. При этом роль естественного распределителя работ принимает на себя память, которая в соответствии с заранее установленным приоритетом выполняет запросы остальных устройств по обеспечению их командной информацией и данными.

6. По объему набора инструкций:

• CISC– Complete Instruction Set Computer – процессоры с полным набором инструкций. С одной стороны широкие возможности программирования, но с другой стороны, система команд не простая, что усложняет обработку инструкций и препятствует увеличению частоты МП.

• RISC- Reduced Instruction Set Computer – процессоры с сокращенным набором инструкций . Простая система коротких инструкций позволяет быстро декодировать и выполнять их за минимальное время (в пределе за 1 такт).

Заключение

Персональные компьютеры получили широкое распространение, начиная с 50-х годов. Сначала это были очень большие и дорогие устройства, используемые лишь в госучреждения и крупных корпорациях. Размеры и форма ПК претерпели кардинальные изменения за годы развития основного компонента – микропроцессора.

В данной работе объектом изучения были микропроцессоры ПК. Была рассмотрена история их развития, особенности процесса их эволюции, раскрыты основные понятия, используемые в выбранной теме; дана классификация микропроцессоров и характеристика их элементов; рассмотрена структура и основные характеристики ПК.

Успехи, достигнутые за время существования микропроцессора, почти полвека назад невозможно было предугадать. Трудно себе даже представить, насколько возросшая мощь процессоров расширит сферу их применения, причем не только в бизнесе и в области коммуникаций. Как дома, так и на рабочих местах возникнет новая информационная среда, откроются невиданные ранее возможности.

Будущее микропроцессорной техники связано сегодня с двумя новыми направлениями - нанотехнологиями и квантовыми вычислительными системами. Эти пока еще главным образом теоретические исследования в качестве компонентов логических схем молекул и даже субатомных частиц: основой для вычислений должны служить не электрические цепи, как сейчас, а положение отдельных атомов или направление вращения электронов. Если «микроскопические» компьютеры будут созданы, то они обойдут современные машины по многим параметрам.

После рассмотрения этой темы, представление об устройстве процессора, его характеристиках и функциях стало более четким. Так же было рассмотрено разнообразие микропроцессоров и их эволюция на протяжении всей истории ПК.

Список использованной литературы

1. Богданов А.В., Корхов В.В., Мареев В.В., Станкова Е.Н. Архитектуры и топологии многопроцессорных вычислительных систем.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 176 с.:ил.

2. Горюнов А.Г. Ливенцов С.Н. Микропроцессоры: Учеб. пособие. - Томск: Изд-во ТПУ, 2005. - 89 с.

3. Гуров В.В. Архитектура микропроцессоров. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. - 273 с.:ил.

4. Гуров В.В. Компоненты и архитектура компьютеров: конспект лекций, 2008.- 104 с.

5. Информатика: Базовый курс / С. В. Симонович и др. -- СПб.: Питер, 2003. -- 640 с.: ил.

6. Микропроцессоры: В 3-х кн. / Под ред. Преснухина. М.: Высшая школа, 1986. Кн.1. 495 с. Кн. 2. 383 с. Кн. 3. 351 с.

7. Нестеров П. В. Микропроцессоры.- М.: Высшая школа, 1984. -104 с.

8. Новиков Ю.В. , Скоробогатов П.К. Основы микропроцессорной техники. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 368 с.:ил.

9. Новиков Ю.В. Введение в цифровую схемотехнику.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 344 с.:ил.

10. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. (+CD). -- СПб.: Питер, 2007. -- 844 с: ил.