20932-1 (663027), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Номнальная производительность традиционно определяется как среднее число команд, выполняемых полсистемой «процессор - память» с учетом их статистического веса в выбранном классе задач. Она рассчитывается, как правило, по формулам и специальным методикам, предложенным процессров определенных архитектур, и измеряется разботанными для них измерительными программами, реализующими соответствующую эталонную нагрузку.

Третий показатель - быстродействие, измеряемое миллионами тактов всекунду или Мега Герцами. Чем больше Мгц тем лучше, хотя выбор наиболее быстрого процессора в этом плане зависит от толщины кошелька.

Сравнительная оценка структур и архитектур совместимых 32-разрядных микропроцессоров.

В микропроцессорной индустрии только фирма Intel “ изобрела велосипед “ остальные фирмы и корпорации “ плясали от исходного “ приобретая патенты или дорабатывая и усовершенствуя, на сколько позволял прогресс в этой области, детища фирмы Intel. Поэтому я попробую сравнить продукты этой фирмы, считая все остальные процессоры клонами с доработками или без.

Оба процессора 80386 и 80486 имеют одинаковую архитектуру - CISC. Фирма Intel заняла нишу CISC процессоров, процессоров более общего применения по существенно низким ценам.

Фирма Intel для оценки производительности своих процессоров предложила специальный индекс - iCOMP (Intel COmparative Microprocessor Performance), который, по ее мнению,более точно отражает возрастание производительности при переходе к новому поколению процессоров (некоторые из выпущенных уже моделей компьютеров на основе Pentium при выполнении определенных программ демонстрируют даже меньшее быстродействие, чем компьютеры на основе 486DX2-66, это связано как с недостатками конкретных системных плат, так и с неоптимизированностью программных кодов). Производительность процессора 486SX-25 принимается за 100. Производительность других про- цессоров, которые останутся в ближайшей производственной программе фирмы Intel, представлена в следующей таблице:

Иногда общая скорость работы компьютера называется производительностью. Имеется несколько способов измерения производительности, и она зависит от многих факторов, например размера и быстродействия дисков, наличия сопроцессора и быстродействия микросхем памяти. Однако наиболее важным фактором является быстродействие процессора.

Как правило производительность новых процессоров выше старых. Например, процессоры 386 и 486 быстрее процессора 8086. Конечно процессоры 386 и 486 не только по скорости - гораздо важнее их расширенные возможности. Многие забывают, что важна не только скорость процессора, но и то, что он может делать.

Обычно каждый член процессорного семейства включает несколько моделей, единственное различие которых заключается в рабочей частоте. Действиями процессора управляют электрические импульсы, появляющиеся миллионы раз в секунду. Каждый импульс вызывает некоторое действие процессора, и время выполнения конкретной операции измеряется числом импульсов (часто называемых тактами). Например, для умножения двух чисел требуется больше тактов, чем для сложения.

Число тактов в секунду измеряется миллионами даже для медленных процессоров и выражается в мегагерцах (МГц). Например, 10 МГц означают 10 миллионов тактов в секунду.

При прочих равных параметрах компьютер с более быстрым процессором работает быстрее компьютера с тем же процессором, имеющим меньшую частоту. Например, первый компьютер PC AT имел процессор 286, работающий на частоте 6 МГц. Через некоторое время появился более быстрый компьютер PC AT с тем же процессором 286, но работающим на частоте 8 МГц.

При сравнении быстродействия процессоров необходимо иметь в виду, что новые процессоры работают эффективнее старых. Например, процессор 486 с частотой 25 МГц работает быстрее процессора 386 с той же частотой 25 МГц. В случае сомнений выбирайте самый быстрый компьютер, который подходит по стоимости. В моделях одного и того же компьютера применяются процессоры с разичным быстродействием. Например, модель 70 семейства PS/2 выпускается с процессором 386, работающим на частотах 16, 20 или 25 МГц. Кроме того, в некоторых компьютерах модели 70 применяется процессор 486. В таблице приведены процессоры семейства 86 с их рабочими частотами. Показаны все рабочие частоты, объявленные фирмой Intel. Однако не которые процессоры с низкой рабочей частотой сняты с производства. От метим, что фирма Intel по лицензиям разрешала другим фирмам выпускать процессор 286 и некоторые другие; эти фирмы предлагали процессоры с отличающимися рабочими частотами. В таблице приведены только частоты, официально объявленные фирмой Intel.

Таблица Процессоры семейства 86 фирмы Intel.

Отметим, что в рекламных обьявлениях встречаются компьютеры с процессорами 486, работающими на частоте 66 Мгц. Фактически речь идёт о процессорах DX2, которые внутри действуют на частоте 66 Мгц, а с остальными устройствами взаимодействуют на частоте 33 Мгц. Самый быстродействующим процессором 486 ( и самая быстрая шина компьютера ) имеет рабочую частоту 50 Мгц. Однако оказалось, что обычные шины PC работают на такой частоте ненадёжно. В наиболее надёжных компьютерах применяется шина на 33 Мгц, а результаты тестирования показывают, что процессоры DX2 с частотой 66 Мгц при некоторых условиях превосходят модели с рабочей частотой 50 Мгц.

Перспективы развития микропроцессоров.

Поразмышлять о будущем PC весьма интересно. Технология совершенствуется столь быстро, что ее постоянные новинки становятся нормой. Остановимся подробнее на будущем процессоров семейства 86.

В настоящее время RISC - процессоры являются также базой для построения сопроцессоров и спецпроцессоров, интеллектуальных контроллеров и других устройств.

Полагают, что именно конкуренция между Power PC и Pentium является самым существенным фактором для развития рынка процессоров и персональных компьютеров. Power PC 601 примерно в два раза дешевле, чем Pentium, потребляет в два раза меньшую мощность и превосходит Pentium по производительности, особенно по операциям с плавающей точкой. Сначала на процессоре 601 была реализована только система 6000 фирмы IBM и PowerMac фирмы Apple. В настоящее время большинство производителей компьютеров имеют свои варианты систем на базе Power PC, однако решение об их производстве будет определяться прежде всего складывающейся конъюнктурой.

Начнем с процессора Pentium, самого совершенного творения фирмы Intel. В нем имеется несколько новинок, например, 64-битовая шина, предсказание перехода, отдельные кэши для данных и команд. Процессор Pentium работает минимум вдвое быстрее процессора 486DX с частотой 66 МГц, выполняя 100 миллионов операций в секунду при частоте синхронизации 60 МГц. Сравните эти показатели с процессором 8088 первого IBМ PC, работавшим на частоте 4,77 МГц. Более того, Pentium намного эффективнее процессора 8088; фактическая производительность в несколько раз выше, чем просто при сравне нии частот синхронизации.

Однако, согласно сообщениям фирмы, недалек выпуск еще более быстро действующих процессоров. В середине 90х годов ожидается появление процессора 686 (возможно, он будет называться по-другому), а в конце века появится процессор 786.

Если предварительные сведения точны (по-видимому, это и есть), процессор 786 будет работать на частоте 250 Мгц, иметь 5 млн транзисторов четыре отдельных процессорных модуля, а также два векторных процессора для обработки списков чисел, размещаясь на чипе площадью 1 кв дюйм . Кроме того, значительное внимание уделяется самотестированию и графическому интерфейсу с очень высокой разрешающей способностью, включая движущиеся изображения в реальном времени. Вместе с тем в процессоре 786 сохранится совместимость со всем имеющимся программным обеспечением фирме Intel этот будущий процессор называется Micro 2000 (но, возможно, он появится под другим названием).

Сейчас самим быстродействующим процессором является Pentium с частотой синхрониаации 66 МГц. В феврале 1991 г. фирма Intel представила вариант процессора 486 с частотой 100 МГц, но его коммерческих поставок не было, поскольку Pentium обеспечивает более высокую производительность при меньшей частоте. Однако возможно появление процессора Pentium с рабочей частотой 100 МГц до выпуска процессора 786.

Помимо все более быстродействующих процессоров появляются все новые приспособления. Интересным, примером служит разъем или гнездо для по вышения производительности (overdrive socket), имеющееся в некоторых временных компьютерах. Раньше люди не знали, для чего предназначенно это гнездо, а сейчас они знают, что в него можно вставить математический сопроцессор или более производительный процессор. С появлением процессора Pentium ожидается появление мультипроцессорных PC c производительностью мощных миникомпьютеров и стоимостью в несколько раз ниже.

Обратимся к таблице , показывающей приблизительное количество транзисторов в кождом процессоре, позволяющее приближённо оценить их сложность. Чтобы показать стремительный прогресс компьютерной технологии, в таблицу включены предшественники семейства 86.

Таблица . Предшественники, члены и будущие члены процессорного семейства 86 фирмы Intel.

Отметим значительное превосходство процессора 786 над всеми прежними процессорами.

Глядя на приведенные в таблице числа, нетрудно представить себе мир не столь отдаленного будущего, в котором люди будут обладать небольшими, портативными компьютерами невообразимой мощности.

Список литературы

1 А.А Мячев, В.Н. Степанцов ПЭВМ и микроЭВМ.-М.: Радио и связь,1991.

2 Вычислительные машины, системы и сети. Учебник под редакцией А.П. Пятибратов.-:Финансы и статистика,1991.

3 В.Э. Фигурнов: IBM PC для пользователя.

4 Р. Веббер: Конфигурирование ПК на процессорах 386/486.

5 П. Нортон: Персональный компьютер изнутри.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.ed.vseved.ru/

Характеристики

Список файлов реферата