Дәріс Микропроцессорлық жүйенің архитектурасы Мақсаты: Микропроцессорлық жүйенің базалық архитектурасымен танысу. Жоспар

• 
  Алғашқы микропроцессорлар;
  
• 
  Микропроцессор түсінігі;
  
• 
  Микропроцессор жасау технологиясының түрлері;
  
• 
  Микропроцессор (поколения) буындары және олардың негізгі мүмкіндіктері.
  

Pentium Pro атты Р6 топ процессорлары 1995 жылы дүниеге келді. Ол 5,5 млн. Транзистордан тұратын және дәл криссталда орналасқан екінші сатылы кэш жады бар, соған байланысты оның жылдамдығы артты. Осы процессорлер әлі күнге дейін көппроцессор серверлі және жоғары коэфицентті жұмыс станияларында қолданылады.

Intel компаниясы Р6 архитектурасын қайта қарастырып, 1997 жылдың мамырында Pentium 2-ні ұсынды. Ол 7,6 млн. Транзистор пайдаланылды, оның барлығы картриджге салынды. Сондықтан L2 кэш жады процессор модулінде орналысты. 1998 жылы сәуірде Pentium 2 отбасысы Celeron атты арзан процессормен шектелді. Ол үй жағдайына арналған компьютер болатын.1999 жылы Intel Pentium ІІІ

процессорын шығарды, ол Pentium 2-нің жалғасын тапты. Ол өзінің мазмұнында SSE (Streaming SIMD Extensions)-ты пайдаланды.

Pentium компаниясы қарқынды түрде дамып келе жатқан кезде, AMD компаниясы сол кезде NexGen компаниясын иеленді. Ол Nx686 процессорымен жұмыс істеді. Компаниялардың қосылуы нәтижесінде AMD Кб атты процессор шықты.Осы процессор толық Pentium-нің жұмысын атқарды. Осының арқасында AMD компаниясы жылдам жұмыс істейтін К6 процессорын істеді, сол себепті ол ДК-лі нарықты жаулап алды.

1998 жылы Intel алғаш рет кэш-жадын дамытты, сол себепті оның жылдамдығы артты. Алғашында осы процессорге екінщі дәрежелі Celeron процессоры қолданылды, сондай-ақ Pentium ІІРЕ кристалдарын қолданылды. Арнайы қолданылған кэш-жады бар ДК 1999 жылдың соңына қарай шықты.Осы кезден бастап барлығы да кэш-жадын процессорлік кристалға орналастырды жәнеде осы дәстүр әлі күнге дейін пайдаланылады.

AMD компаниясы 1999 жылы Athlon процессорын шығарды. Ол Intel-дің Pentium 3-мне тең дәрежеде пайдаланыла алды. Осы процессор Intel-ге бәсекелестік көрсете алды.

2000 жылы бұл компаниялар көптеген жаңа процессорлар шығара бастады.Мысалы, алғаш рет AMD Thunderbird және Duron процессорларын шығарды. Duron процессоры Athlon-ның дәлме-дәл көшірмесі,бірақ оның кэш-жады аз.ал Thunderbird осыған керісінше. Duron процессоры Athlon-ның арзан нұсқасы болды.Өйткені ол ДК нарығында Intel-ге бәсекелестік көрсете алды.

Intel компаниясы 2000-жылы Pentium 4-ті ұсынады, ІА-32 классының ең жаңа отбасысы. Сондай-ақ Itanium процессорын шығарды (құпия аты Меrсеd), жәнеде ол 64-разрядты алғаш процессор болды.Осыған байланысты оның болашақта жұмыс істеуіне үлкен көмек көрсетті.

2000-жылы тағы да бір ерекше оқиға болып өтті. Intel және AMD компанияларының жолдары бірікті. Олар 1 Ггц тосқауылын өтті, оған дейін ол мүмкін болмаған.

2001-жылы Intel компаниясы жаңа жетістікке жетті.Олар жиілігі 2 Ггц-ке жететін Pentium 4-ті ұсынады.Осыған қарамастан AMD Athlon ХР процессоры шығарылды, ол жаңа ядролы Polomonio-ға ұқсас шығарылды.2001-жылы Intel және AMD компаниялары көптеген жетістіктерге жетті.

2002-жылы алғаш рет Intel компаниясы Pentium 4-ті ұсынды, оның жиілігі 3,06 Ггц-ге жетті. Бұдан кейін жаңа техналогиялар пайда болды.Ол Hyper-Threading (HT) байланысты шығарылды.Бұл процессорлар көмегімен олар виртуалды екіпроцессорлы ДК айналды.Оның жылдамдығы 25-40%-ке өсті.олар Windows Home Edition сәйкес келеді, бірақ олар екіпроцессорлы плпталарды көтере алған жоқ.

2003 жылы AMD өзінің алғашқы 64-разрядты процессор ұсынды (құпия аты ClawHammer немесе

Микропроцессор немесе орталық процессор – CPU (Central Proseccing Unit) дербес компьютердің ―миы‖ болып табылады. Микропроцессор мәліметтерді есептеуді және өңдеуді орындайды және әдетте компьютердің ең қымбат микросхемасы болып табылады. Барлық РС – сәйкес келетін компьютерде Intel микросхемасының тобымен сәйкес келетін процессорлар қолданылады, бірақ олар Intel фирмасымен қатар АМD және Cyrix компанияларымен де жобаланып шығарылады. Қазіргі кезде процессорлар рыногына Intel басым болып тұр. Алайда 70 – жылдардың соңында процессорлар рыногына Zilog (Z80 моделі) және MOS Technology (6502 моделі) фирмалары алда болды. Z80 процессоры Intel 8080 процессорының жақсартылған әрі арзан көшірмесі болды. 1981 жылы IBM фирмасы Intel 8088 процессоры (4,77 МГц) және 1.0 версиялы Microsoft Disk Operating System (DOS) операциялық жүйесі орнатылған өзінің алғашқы IBM РС дербес компьютерін шығарған кезде Intel және Microsoft фирмаларының бағы жанды. Осы кезден бастап барлық дербес компьютерерге Intel фирмасының процессоры және Microsoft фирмасының операциялық жүйесі орнатылды. Келесі бөлімдерде дербес компьтерлерде қолданылатын процессорлар туралы, осы микросхемалардың техникалық параметрлері туралы білетін боласыз. SMM технологиясы Шағын компьютерлерге арналған жылдам әрі күшті процессорларды құру мақсатында Intel ток көзін басқару схемасын ойлап тапты. Бұл схема процессорларға батарея энергиясын үнемдеп қолдануға, демек оның қызмет ету мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді. Мұндай мүмкіндікті Intel жирмасы алғаш рет 486 DX процессорының жетілдірген түрі болып табылатын 486SL процессорында жүзеге асырды. Процессордың ток көзін басқару жүйесі SMM (System Management Mode – жүйені басқару режимі) деп аталады. SMM процессормен құрамдас орналастырылғанмен, тәуелсіз жұмыс жасайды. Осының арқасында ол процессордың белсенділік деңгейіне байланысты қуаттылықты тұтынуды басқара алады. Бұл пайдаланушыға процессордың жекелей немесе толықтай сөну уақытының аралығын анықтауға мүмкіндік береді.