MIPS (Mega Instruction Per Second мил оп сек для чисел с фик. Точкой)

МФЛОПС (MFLOPS - Mega Floating Operation Per Second - мил оп сек для чисел с плавающей Точкой) 10^6

GFLOPS- Giga Floating Operation Per Second - миллиард оп сек для чисел с плавающей Точкой) 10^9

ТFLOPS- Floating Operation Per Second - триллион оп сек для чисел с плавающей Точкой) 10^12

Pflops 10^15 петафлопс

тактовая частота характеризует производительность подсистемы (процессора, памяти и пр.), то есть количество выполняемых операций в секунду. Каждая операция выполняется за определенное количество тактов – электрических импульсов. Примеры

Тактовая частота - 33 МГц соответствует 7 млн оп сек.

Частота ядра 3,2 ГГц 5ГГц

 

1. Степень интеграции

определяется размером кристалла и количеством реализованных в нем транзисторов, или, как говорят, технологическими нормами, под которыми понимают минимальные размеры транзисторов.

Повышение степени интеграции позволяет МПр работать на более высокой внутренней тактовой частоте за счет более высокой синхронизации сигналов между его функциональными узлами, так как при сокращении расстояния между транзисторами уменьшается задержка передачи сигналов, проходящих по ним. Кроме этого, переход на более “компактную” структуру позволяет снизить энергопотребление и тепловыделение МПр.

В настоящее время используется технологии 90, 65, 45, 22, 14 нм.

45 нм- размер одного транзистора. Нм- единица измерения длины в метрической системе, равная одной миллиардной части метра (т.е. 10⁻⁹ метра).

3. Внутреняя разрядность

или разрядность внутренних регистров определяется количеством бит, одновременно обрабатываемых внутри МПр, а внешняя - количеством бит, которым МПр может обмениваться с другими элементами ЭВМ.

Рабочее напряжение процессора

Обеспечивается материнской платой, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы. Рабочее напряжение процессоров не превышает 3 В. Снижение рабочего напряжения позволяет уменьшить размеры МП, а также уменьшить тепловыделение в МП, что повышает его производительность без угрозы перегрева.

5. Помимо указанных выше факторов производительность МПр зависит от технологии обработки команд и данных.

В составе современных МПр имеются несколько исполнительных устройств. Это позволяет одновременно обрабатывать несколько инструкций. Обработка ведется в так называемом конвейерном режиме. Для повышения эффективности заполняемости конвейеров предусмотрен механизм предсказания того, какая инструкция должна обрабатываться следующей.

Особенности архитектуры

Многоядерный процессор — центральный процессор, содержащий два и более вычислительных ядра на одном процессорном кристалле или в одном корпусе.

В настоящее время существуют 2, 4, 6, 8, 10 ядерные процессоры.

 

Первый многоядерный чип был выпущен в 2001 году.

 

в мае 2005-го- двухъядерный 64-битным микропроцессор

Системная шина

В основе устройства ЭВМ лежит системная шина, которая служит для обмена командами и данными между компонентами ЭВМ, расположенными на материнской плате. ПУ подключаются к шине через контроллеры. Такая архитектура ЭВМ называется открытой, так как легко может быть расширена за счет подключения новых устройств. Передача информации по системной шине также осуществляется по тактам.

Системная шина включает в себя:

- кодовую шину данных для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного слова) операнда из ОЗУ в МПП и обратно; имеет 64 разряда;

- кодовую шину адреса для параллельной передачи всех разрядов адреса ячейки ОЗУ; имеет 32, 64 разряда;

- кодовую шину инструкций для передачи команд (управляющих сигналов, импульсов) во все блоки ЭВМ; простые команды кодируются одним байтом, но есть и команды, кодируемые двумя, тремя и более байтами; имеет 32 разряда;

- шину питания для подключения блоков ЭВМ к системе энергопитания.

Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:

1) между МП и ОЗУ;

2) между МП и контроллерами устройств;

3) между ОЗУ и внешними устройствами (ВЗУ и ПУ, в режиме прямого доступа к памяти).

Все устройства подключаются к системной шине через контроллеры – устройства, которые обеспечивают взаимодействие внешних устройств и системной шины.

Характеристика	PCI стандарт	AGP для видеокарт
Разрядность шины данных/адреса, бит	32/32	32/32
Рабочая частота, МГц
Пропускная способность, Мбит/с
Число подключаемых устройств, шт.

Чтобы освободить МП от управления обменом информацией между ОЗУ и внешними устройствами, например при чтении или записи информации, предусмотрен режим прямого доступа в память (DMA – Direct Memory Access). Таким образом, МП может заниматься выполнением других команд, не отвлекаясь на копирование информации между ОЗУ и внешними устройствами.

Характеристиками системной шины являются количество обслуживаемых ею устройств и ее пропускная способность, то есть максимально возможная скорость передачи информации. Пропускная способность шины зависит от следующих параметров:

 

разрядность или ширина шины – количество бит, которое может быть передано по шине одновременно (существуют 8-, 16-, 32- и 64, 128-разрядные шины);

- тактовая частота шины – частота, с которой передаются биты информации по шине.