1. PROCESSOR, KLOCKFREKVENSTatiana ZakharinaObligatorisk uppgift 6Datorer och Data frn grundenMittuniversitet 2. Processor ( CPU- Central Processing Unit) r viktig komponent i en dator.Den har samma uppgift som hjrna i mnniskans kroppen:-tr emot information-bearbetar information-ger ordet till enheter fr att utfra uppgifterIngendeUtgende Information information Processor - skrivare -mus(bearbetar data)- hgtalare -skanner -tangentbord - display2 3. Processors viktigaste delar r: Berkningsenheten eller ALU Arithmetic Logic Unite uppgift - utfra berkningar Styrenheten eller CU - Control Unit hmtar och avkodar instruktioner frn arbetsminne (ARM) Minnesregister eller cacheminnet mellanlagrar ndvndig information fr att utfra sitt arbete 3 4. ProcessorSchematisk struktur4 5. Processorns viktigaste egenskaperKlockfrekvens (interna busshastighet): puls eller antalsvngningar per sekundfr en kiselkristal. Vid varje svngning (klockcykel)utfr processor en arbetsmoment.Cacheminne: minne som anvnder processorn i sitt arbete fr att lagrandvndig information. P de kraftigaste datorer minne placeras i fler lager.Bussbredd: antal data i bitar som kan flyttas samtidigt i en processor(32 64 bit fr de senaste datorer). Det hjlper att ka processornshastighet utan att ka klockfrekvens.Ledningsbredd: fysisk mtt p ledningarna i en processor: ju tunnareledningarna desto fler fr plats. Som resultat kommunikation blir snabbare,energifrluster blir mindre.(Externa) Busshastighet: fr att flytta information mellan processoroch ARM anvnds moderkortets transports system. Hastigheten p denbrukar vara lgre n processorns klockfrekvens. Fr att undvikafrdrjningarna lser man detta genom lagra information som kommer krvas5fler gnger fn ARM till Cacheminne. 6. Programmet som styr processor koddat i binr talsystemAlla utgifter som utfr processorn r kodade i en program. Fr att skrivadessa program anvnder man binr talsystem.Binr talsystem r kombination mellan ettor och nollor.Strmspnningen motsvarar ettan och vilolgen motsvarar nollan.En bit = en siffra(0 eller 1) betecknas med bByte = 8 bitar , betecknas med B 1 KB (kilobyte) = 1024 B = 210 B1 MB (megabyte) = 1024 B1GB (gigabyte) = 1024 MB1 TB (terabyte) = 1024 GB Minne som anvnder processor (cacheminne)r det snabbaste minne i en dator.6 7. KlockfrekvensKlockfrekvens mter man i hertz (Hz). Klockfrekvensvrde imoderna processor r mellan 2 och 4 GHz. Det hga vrdet pklockfrekvensen bedragit till att datorerna har blivit snabba p attbearbeta information. Samtidigt innebr det ocks en kadenergifrbrukning och kad mngd av vrme som dator slpper.Effektivisering av processorns arbete snkte krav p klockfrekvensutan pverka processorns prestationsfrmga.Effektivisering innebr att processor utfr samma jobb vid frreutfrda klockcyklar.Effektivitets tekniker: pipelines mjlighet att bearbeta samtidigt flera olika uppgifter;SIMD (Single Instruction Multiple Data) riktas mot att skaffa effektivainstruktioner som kan bearbeta samma data vid frre steg;Turbo Boost teknik som ger mjlighet att mobilisera krnornas krafter i enprocessor nr det behvs;7 8. NanoteknologiTransistorer r ledarkomponenter som hjlper att hantera impulser.Transistorerna i moderna datorer har blivit vldig sm. Idag r de ca. 32 nanometer(0,000032 mm) . Transistorns nanostorlekar bedrar till att moderna datorer har blivitkraftigare, snabbare och effektiva pga. de pyttesm transistorer-vxlar snabbt mellan p och av lge;- det ryms fler transistorer p samma ytan;-minskad energifrbrukning och minskad energifrlust.8Gordon Moores lagen : Antal transistorer p en yta frdubblas var 24-e mnad.Moore gjorde sin upptck 1965. Den gller fortfarande 9. PROCESSORCacheminneIntern buss ARMExterna bussar ledningsbreddHrddisk 9 10. Riktningarna fr framtida utvecklingen ka klockfrekvens snka energifrbrukning och frluster av energi tillverka nnu smalare transistorer. Potential nr grnsen pga den kan inte vara mindre n basmaterial som enheten bestr av. ka storleken p cacheminne ka och simulera fler antal krnor i en processor snka produktionskostnad p en processor Statistisk information: processorgenerationer familjen ix86 Processor rgeneration Databuss/ Intern klocka Cacheminne Extern klockatyp bussbredd (MHz) L1+L2(MHz) (bit) (KB)80881979 18/205-8 -80486SX 1989 4 32/3225-50 8+025-50P.Celeron 1999 6 64/36 266-700 16+16 66-100Pentium 420000 7 64 1,3-3,0 GHz20+512 400-533 42 milj. transistorer10 11. KLLFRTCKNING https://www.google.se/search?q=processor+bilder&hl=sv&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=X3cwUan3OIrptQbdwYCICg&ved=0CCoQsAQ&biw=1034&bih=661#imgrc=yJUuOp8Z736XyM%3A%3BVobOCrZ5hAWr8M%3Bhttp%253A%252F%252Fupload.wikimedia.org%252Fwikipedia%252Fcommons%252F8%252F8d%252FIntel_Pentium_Processor_(backside)_with_heat_sink.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fcommons.wikimedia.org%252Fwiki%252FFile%253AIntel_Pentium_Processor_(backside)_with_heat_sink.jpg%3B2108%3B2132 http://ullvitorget.koping.se/~eib/gammalt/pcdat/cpu/processor.html https://www.google.se/search?hl=sv&sclient=psy-ab&q=ALU+i+en+processor++bilder&oq=ALU+i+en+processor++bilder&gs_l=serp.3...5790.555918.0.556892.25.25.0.0.0.0.0.0..0.0...0.0...1c.1.5.psy-ab.K-Nf5ZqbpMs&pbx=1&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.&biw=1034&bih=661&ech=1&psi=E5MwUYnGL4zP4QSBsoGYAQ.1362151304651.3&emsg=NCSR&noj=1&ei=KZMwUb3iD6_14QSg1oD4Dw http://www.canstockphoto.se/bilder-foton/transistor.html Hur funkar det? Din guide till vardagstekniken (2010), Kjell och Company; Nilsson, U., Sjgreen, S. (2007), Programhantering DAA 1203 fr Ofce 2007. Skandinaviska Databcker AB. 11