Von Neumannova arhitektura raunala Srednja mjeovita kola epe

Von Neumannova arhitektura računala Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Von Neumannova arhitektura CPU ¢ ¢ Procesor (cpu – central processing unit) zajedno sa glavnom memorijom čini centralnu (središnju) jedinicu računala. CPU čine upravljačka i aritmetičko-logička jedinica i registri. Procesor je srce računala. Obavlja matematičke i logičke operacije (A-L jedinica) te upravlja, koordinira i kontrolira sve procese unutar računala. Procesor (Up. Jedinica) iz programa smještenog u memoriji dohvaća instrukcije koje se izvršavaju jedna za dugrom (slijedno). Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Von Neumannova arhitektura CPU ¢ ¢ Svaka instrukcija se sastoji od operacijskog koda i adresa i izvršava se u dvije faze: l Faza pripreme (dohvaćanja) i l Faza izvršavanja Instrukcije koje procesor može izvršavati mogu se podijeliti na: l Instrukcije za prijenos podataka, l Aritmetičke instrukcije, l Logičke instrukcije, l Ulazno-izlaze instrukcije i l Upravljačke instrukcije. Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Von Neumannova arhitektura CPU ¢ ¢ ¢ Koje i koliko instrukcija raspoznaje cpu ovisi od konkretnog procesora. Procesori koji raspoznaju manji broj jednostavnih instrukcija spadaju u kategoriju RISC procesora (Reduced Instruction Set Computing), dok procesore koji prepoznaju veliki broj i prilično složenih instrukcija svrstavamo u kategoriju CISC procesora (Complex Instruction Set Computing). Iako, možda, paradoksalno zvuči, RISC procesori rade mnogo brže od CISC procesora. Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Von Neumannova arhitektura CPU ¢ ¢ ¢ Upravljačka jedinica procesora je “mozak” računala jer direktno upravlja radom centralne jedinice, a indirektno i radom perifernih jedinica, ona dekodira programske instrukcije i generira upravljačke signale kojima upravlja procesom obrade. Aritmetičko-logička jedinica je nešto jednostavniji sklop čiji su logički sklopovi tako projektirani da mogu izvoditi elementarne računske operacije Registri su vrlo brze memorije malog kapaciteta čija je uloga da privremeno čuvaju strojne/mašinske instrukcije i podatke koji se obrađuju. Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Von Neumannova arhitektura CPU ¢ ¢ Izvršavanje svake instrukcije mora biti rezultat usklađenog (sinkroniziranog) rada svih komponenti unutar procesora. Generator takta (clock) je zadužen za sinkronizaciju unutar procesora. Trenutak nailaska clock impulsa određuje kada započinje sljedeća faza stojne instrukcije. Između dva impulsa procesor se, uvjetno govoreći, nalazi u stanju mirovanja. Jasno je da procesor radi brže ako clock impulsi brže dolaze na upravljačku jedinicu. Broj clock impulsa u jedinici vremena označava frekvenciju clocka i izražava se u hertzima (Hz), odnosno u većim jedinicama – MHz, GHz. Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Von Neumannova arhitektura CPU ¢ ¢ ¢ Frekvencija od 1 GHz označava milijardu clock impulsa/sekundi. Frekvencijom clocka izražava se koliko najelementarnijih operacija procesor može izvršiti u jedinici vremena. Bitna karakteristika procesora je broj bitova koje mogu istovremeno obraditi l l 8 - bitni, 16– bitni, 32– bitni, 64– bitni procesori. Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Pojava mikroprocesora - Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Pojava mikroprocesora ¢ ¢ Prvi procesori bili su, u usuporedbi sa današnjim, jako glomazni sklopovi i to prvenstveno zahvaljujući kompliciranoj upravljačkoj jedinici. 1951. Maurice Wilkes, mikroprogramirani automat kojim se upravlja pomoću mikroinstrukcija koje se pohranjuju u malu memoriju unutar samog procesora (mikromemorija). 1970. Marcian Hoff i Victor Poor (INTEL) konstruiraju prvi mikroprocesor – 4 - bitni 4004. Vrlo loš procesor, deset puta sporiji od tadašnjih procesora. 1972. INTEL proizvodi 8 - bitni 8008. Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Pojava mikroprocesora ¢ ¢ ¢ 1974. Intelov 8080 procesor (tržišno vrlo uspješan) postaje prvi multifunkcionalni mikroprocesor, koji se koristio u semaforima i blagajnama. Imao je 4500 tranzistora (današnji Intel Core 2 Extreme QX 6700 ima čak 582 milijuna tranzistora). Intelov 8080 mikroprocesor se nalazio u Altair 8800 osobnom računalu. 1978. Intel predstavlja prvi 16 - bitni mikroprocesor 8086. 1982. lansiran je Intel 286 procesor, koji se našao u mnogim računalima. 1985. Intel lansira napredni 32 - bitni procesor, 386 -icu sa 275 tisuća tranzistora. 1987. godine Intel lansira svoju drugu generaciju superračunala, i. PSC/2 temeljenio na 386 procesorima i 80387 matematičkim koprocesorima. 1989. Intel lansira prvi komercijalni mikroprocesor sa više od 1 milijun tranzistora, i 860 je bio namijenjen za znanstvene potrebe i super-računala. Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Pojava mikroprocesora ¢ ¢ ¢ 1993. nastaje dobro poznat Pentium procesor. Sadrži 3. 1 milijun tranzistora. U početku ima taktove od 60 i 66 MHz, integriran matematički koprocesor (floating-point unit). 1997. najavljen je dolazak Pentium MMX procesora i Pentium II (7. 5 mil. tranzistora). Također je lansiran Pentium II Xeon. 1999. pojavljuju se Intel Pentium III i Pentium III Xeon. 2000. pojavljuje se Intel Pentium 4 (Wilamette jezgra), procesor sa 42 milijuna tranzistora i u početku kuca na 1. 4 GHz. Usporedbe radi 4004 je radio na 108 KHz (108. 000 herca) dok prvi P 4 na 1. 4 milijarde herca. P 4 se pojavljuje i na serverskom tržištu u Xeon varijanti, također dolaze i Itanium procesori. 2001. Intel stvara konzorcij proizvođača s ciljem razvoja EUV (Extreme Ultra Violet) litografije koja omogućava izradu još manjih čipova. Iste godine lansirana je Northwood jezgra. Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić

Pojava mikroprocesora ¢ ¢ ¢ 2003. Intel predstavlja Centrino. Iste godine predstavlja PXA 800 F mikroprocesor za mobitele koji ima integrirane sve ključne djelove na jedan komad silicija. 2006. Intel otkriva svoj novi branding i marketinšku strategiju. Intel lansira dvije nove platfore: Intel Centrino Duo mobile i Intel Viiv tehnologiju - i naravno Core 2 Duo procesor. 2007 Intel je napravio prve funkcionalne čipove izrađene u 45 nm procesu. Pored INTEL –a danas mikroprocesore proizvode i neke druge tvrte – AMD, Cyrix, Motorola. AMD –ovi procesori Duron, Sempron, Athlon 64 su u potpunosti kompatibilni sa INTEL –ovim, što znači da oni “razumiju” iste strojne/mašinske instrukcije i mogu izvršavati iste programe. Srednja mješovita škola "Žepče" (c) listopad/oktobar 2009. Robert Vrbić