Mikroprosessorni xususiyatlari. Mikroprosessor turlari. Mikroprosessor ishlash prinsip

Mavzu: Mikroprosessorlar.
Reja:

1. 
   Mikroprosessorni xususiyatlari.
   
2. 
   Mikroprosessor turlari.
   
3. 
   Mikroprosessor ishlash prinsip.
   

Xo‘sh, protsessorning o‘zi nima? Avvalo shuni aytib o‘tamizki, nafaqat kompyuterlar, balki deyarli barcha elektron qurilmalar: telefonlar, zamonaviy konditsionerlardan tortib kir yuvish mashinalarigacha protsessor qurilmasiga ega.

Protsessor sanab o‘tilgan elektron qurilmalarning, xususan, kompyuterning «miyasi» hisoblanadi. Protsessor shunday qurilmaki, u kompyuterdagi dastur kodlarini «o‘qiydi», kompyuterning asosiy funksiyalarini aniqlab beradi va axborotlarni qayta ishlaydi.
Protsessor elektron mikrosxema ko‘rinishida tayyorlanadi. U yaxlit bitta qismli yoki bo‘lak–bo‘lak qismlardan tashkil topgan bo‘lishi mumkin. «Protsessor» atamasi ba'zan «mikroprotsessor» deb ham ataladi. Protsessorlar tarkibiga ko‘ra tranzistorlardan iborat bo‘ladi. Bugungi kunda ishlab chiqarilayotgan protsessorlar o‘z ichiga millionlab tranzistorlarni o‘z ichiga oladi. Bu tranzistorlardan elektron mantiq qurilmalari va yuqori texnologiyali boshqa elektron qurilmalar hosil qilinadi.
Shaxsiy kompyuterning ichida turli xil vazifalarni bajaradigan ko‘pgina protsessorlar mavjud. Har bir qurilma – xoh videokarta bo‘lsin, tizim shinasi bo‘lsin yoki boshqasi bo‘lsin, ularning har biri o‘zining protsessoriga ega. Protsessorlar o‘zi joylashgan qurilmaning ishlashini, unga kelayotgan va u uzatayotgan axborotlarning ketma-ketligini, kelayotgan buyruqlarni nazorat qiladi. Shuningdek barcha arifmetik va mantiqiy amallarni, ya'ni hisoblashlarni amaga oshiradi.

Protsessor ishlash prinsipi shunday: u tezkor xotiradan ma'lumotlarni qabul qilib oladi, qayta ishlaydi va mazkur ma'lumotlarni yana tezkor xotiraga joylaydi.

Protsessor bajarayotgan amallar aslida juda kichik ketma-ketliklardan iborat bo‘ladi. Hattoki, biz bilgan «2+2=4» ni protsessor bira to‘la hisoblamaydi. Oldin o‘zaro qo‘shilayotgan ikkita sonni «elab oladi», so‘ngra ushbu ikkita sonni qo‘shadi, keyin natijani chiqaradi. Demak, o‘rtacha to‘rtta amal bajariladi. Bu juda «mayda» ish, lekin uni protsessor juda katta – sekundiga bir necha ming, million amal tezligida bajaradi.
E'tibor bergan bo‘lsangiz, kompyuterda protsessor nomi oldida MGs yoki GGsda berilgan o‘lchamlar yozilgan. Ular protsessorning ishlash tezligini anglatadi. Protsessor 1 sekundda bajaradigan amallarning soni protsessorning takt chastotasi deyiladi. Takt – bajariladigan bitta amal. Protsessorning ishlash chastotasi megagers va gegagerslarda o‘lchanadi, takt chastotasi qancha yuqori bo‘lsa, markaziy prsessor ham shuncha tez ishlaydi. 1 gers – 1 sekundda bitta amal bajarilishini bildiradi, 1 megagers – 1 sekundda 1 millionta amal, 1 gegagers esa – 1 sekundda 1 milliard amal bajarilishini anglatadi.
Protsesorlar bir yadroli, ikkita yadroli, to‘rt yadroli bo‘ladi. Bir yadroli protsessorlar ishlayotganida o‘zining barcha tarkibiy qismlari – ichki elementlari ishga «safarbar» qilinadi. Agar qilinishi kerak bo‘lgan ish kichikroq bo‘lsa ham, protsessor to‘lig‘icha ishlaydi. Ikki yadroli protsessorlarda unday emas. Ular qilinadigan ishga qarab o‘zining bir qismini ishga safarbar qiladi. Qolgan qismi esa boshqa amalni bajarishga tayyor turadi. To‘rt yadroli protsessorlar ham shu yo‘sinda ishlaydi. Bitta protsessorning alohida ishlay oladigan yadrolarga bo‘linishi ishlash samaradorligi va tezlikni oshiradi.
Bugungi kunda kompyuterlarning turlari juda xilma-xil bo‘lib, sanab sanog‘iga yeta olmaymiz. Lekin ularning o‘zagini tashkil qiluvchi protsessorlar turlari unchalik ko‘p emas. Buning sababi – protsessorlarni ishlab chiqarish o‘ta yuksak texnologik amaliyot ekanidir. Qiziqarli tomoni shundaki, har qanday ishlab chiqarishda yuzaga kelgan braklar hisobga olinsa, protsessorlar yaratishda buning teskarisi kuzatiladi. Ishlatishga loyiq mahsulotlar necha foizligi hisobga olinadi. Chunki kamdan-kam protsessorlargina oxir-oqibatda haqiqiy ishchi qurilmaga aylana oladi.
Quyida protsessor ishlab chiqaruvchilarning asosiylarini keltirib o‘tamiz.
Bugungi kunda Intel, AMD va IBM kompaniyalari protsessorlari keng tarqalgan. Ulardan Intel yetakchi sanaladi (dunyodagi jami protsessorlarning tahminan 80 foizi).
Intel quyidagi nomlar ostida protsessorlar ishlab chiqaradi: 8086, i286, i386, i486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4, Celeron (Pentium ning soddalashtirilgan varianti), Core 2 Quad, Core i7, Xeon (serverlar uchun protsessorlar seriyasi), Itanium, Atom (qo‘shimcha o‘rnatiluvchi texnikalar uchun protsessor) va boshqalar.
AMD protsessorlari x86 (80386 va 80486, K6 va K7 oilasi — Athlon, Duron, Sempron) hamda x86-64 (Athlon 64, Athlon 64 X2, Phenom, Opteron va boshqalar)dan iborat.
IBM protsessorlari (POWER6, POWER7, Xenon, PowerPC) superkompyuterlarda, yettinchi avlod videoo‘yinlari, qo‘shimcha o‘rnatiluvchi texnikalarda qo‘llaniladi.