Центральный процессор

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Intel Core i7 2600K Socket LGA1155, вид сверху, термораспределительная защитная крышка и текстолитовая платформа
Наука 2.0. Процессоры [26:53]

Центральный процессор (англ. Central Processing Unit, CPU) — часть компьютерной системы, которая выполняет инструкции программ, и является основным элементом, который выполняет функции компьютера.

Общая информация[править]

Центральный процессор последовательно выполняет каждую инструкцию программы для осуществления основных арифметических, логических и операций ввода/вывода. Термин используется в компьютерной индустрии по крайней мере с начала 1960-х годов.[1] И хотя форма, вид и применение процессоров сильно изменились с тех пор, их основные операции остаются такими же.

Ранние процессоры специально разрабатывали как часть более крупного, иногда единственного в своем роде, компьютера. Однако, этот дорогостоящий метод проектирования пользовательских процессоров для конкретного применения в значительной степени уступил место разработке процессоров массового производства, которые сделаны для одной или нескольких целей. Эта тенденция стандартизации в целом началась в эпоху дискретных транзисторных мейнфреймов и мини-ЭВМ, и быстро ускорилось с распространением интегральных схем. Интегральные схемы позволили разрабатывать более сложные процессоры, и производить их с технологическими допусками порядка нанометров. Миниатюризация и стандартизация процессоров увеличили присутствие этих цифровых устройств в современной жизни далеко за пределы специализированного применения выделенных вычислительных машин. Современные микропроцессоры присутствуют в целом ряде вещей, от автомобилей до мобильных телефонов и игрушек для детей.

Источники[править]

 
Технологии цифровых процессоров
Архитектура

CISC · EDGE · EPIC · MISC · NISC · URISC · RISC · VLIW · ZISC · Фон Неймана · Гарвардская
8 бит  · 16 бит · 32 бит · 64 бит · 128 бит · 256 бит · 512 бит · Dataflow architecture

Параллелизм
Реализации

DSP · GPU · SoC · PPU · Векторный процессор · Математический сопроцессор • Микропроцессор · Микроконтроллер

Компоненты

Barrel shifter · FPU · BSB · MMU · TLB · Регистровый файл · Управляющий автомат · АЛУ • Демультиплексор · Мультиплексор · Микрокод · Тактовая частота • Корпус • Регистры • Кэш (Кэш процессора)

Управление питанием

APM · ACPI · Clock gating · Троттлинг • Динамическое изменение напряжения

 
Вычислительная машина
(Конфигурация компьютера)

Материнская плата BIOS Процессор Энергозависимая память (Оперативная память Запоминающее устройство с произвольным доступом) • Шины Порты Слоты расширения Карты расширения

Энергонезависимая память:
дисководы, накопители и носители

Стример НГМД (Дискета) • Жёсткий диск Твердотельный накопитель (Флеш-память USB-флеш Кардридер Карта памяти) • Оптический привод (CD DVD BD)

Устройство вывода информации
и Мультимедиа

Звуковая карта Видеокарта Монитор Брайлевский дисплей Акустическая система Устройства для создания "твёрдых копий" (Принтер Широкоформатный принтер 3D-принтер Графопостроитель)

Устройство ввода информации
(по основной функции)

Клавиатура Мышь Трекбол TrackPoint Тачпад Сенсорный экран Цифровая ручка Световое перо Графический планшет Сканер Плата видеозахвата

Игры и развлечения

Аракадный контроллер (англ.) • Джойстик Руль Штурвал Педали Пистолет Колесо Геймпад Танцевальная платформа Трекер

Устройства связи
и (теле)коммуникаций

Модем Сетевая плата Веб-камера Микрофон Гарнитура Наушники

Электропитание

Блок питания ИБП Сетевой фильтр Охлаждение

Прочее

ТВ-тюнер Корпус компьютера

Микросхемы фирмы ST в DIP14 корпусе
Архитектура
8-бит

MCS-51MCS-48PICAVRZ8H8COP868HC0868HC11

16-бит

MSP430MCS-96MCS-296PIC24MAXQNios68HC1268HC16

32-бит

ARMMIPSAVR32PIC32683XXM32RSuperHNios IIAm29000LatticeMico32MPC5xxPowerQUICCParallax Propeller

Производители

Analog DevicesAtmelSilabsFreescaleFujitsuHoltekHynixInfineonIntelMicrochipMaximParallaxNXP SemiconductorsRenesasTexas InstrumentsToshibaUbicomZilogCypressИнтегралМиландр

Компоненты

РегистрПроцессорSRAMEEPROMФлеш-памятьКварцевый резонаторКварцевый генераторRC-генераторКорпус

Периферия

ТаймерАЦПЦАПКомпараторШИМ-контроллер • СчётчикLCDДатчик температурыWatchdog Timer

Интерфейсы

CANUARTUSBSPII²CEthernet1-Wire

ОС

FreeRTOSμClinuxBeRTOSChibiOS/RTeCosRTEMSUnisonMicroC/OS-IINucleusContiki

Программирование

JTAGC2ПрограмматорАссемблерПрерываниеMPLABAVR StudioMCStudio