Центральный процессор

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Файл:Intel CPU Core i7 2600K Sandy Bridge top.jpg
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[en] • 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-51 • MCS-48 • PIC • AVR • Z8 • H8 • COP8 • 68HC08 • 68HC11

16-бит

MSP430 • MCS-96 • MCS-296 • PIC24 • MAXQ • Nios • 68HC12 • 68HC16

32-бит

ARM • MIPS • AVR32 • PIC32 • 683XX • M32R • SuperH • Nios II • Am29000 • LatticeMico32 • MPC5xx • PowerQUICC • Parallax Propeller

Производители

Analog Devices • Atmel • Silabs • Freescale • Fujitsu • Holtek • Hynix • Infineon • Intel • Microchip • Maxim • Parallax • NXP Semiconductors • Renesas • Texas Instruments • Toshiba • Ubicom • Zilog • Cypress • Интеграл • Миландр

Компоненты

Регистр • Процессор • SRAM • EEPROM • Флеш-память • Кварцевый резонатор • Кварцевый генератор • RC-генератор • Корпус

Периферия

Таймер • АЦП • ЦАП • Компаратор • ШИМ-контроллер • Счётчик • LCD • Датчик температуры • Watchdog Timer

Интерфейсы

CAN • UART • USB • SPI • I²C • Ethernet • 1-Wire

ОС

FreeRTOS • μClinux • BeRTOS • ChibiOS/RT • eCos • RTEMS • Unison • MicroC/OS-II • Nucleus • Contiki

Программирование

JTAG • C2 • Программатор • Ассемблер • Прерывание • MPLAB • AVR Studio • MCStudio