CENTRALNI PROCESOR

CPU (Central processing unit)

CPU je mozak računara

aritmetičko logička

kontrolno upravljačka

Sastoji se od tranzistora i ostalih elemenata

povezanih na posebnoj pločici sa spoljnim

kontaktima za povezivanje sa ostalim

elementima – integralno kolo (IC) ili čip

Osnovni materijal od koga se prave je

polupro-vodnički od silicijuma na bazi

germanijuma

Prvi čip je napravljen 1959. u Teksas Instrument-u i imao je 6 tranzistora na jednoj ploči

Minijaturizacija se postiže smanjenjem elemenata i prostora između njih

Intelov Pentium 4 ima razmak između tranzistora 0.13 m.

Procesor može da izvrši širok spektar funkcija

ISTORIJA RAZVOJA PROCESORA

1971. Intel proizvodi procesor Intel 4004

1978. prvi PC procesor 8086 i od tada je

napravljeno 7 generacija procesora koje

su bazirane na Intelovim čipovima kompa-

tibilnim sa 8086

80286, 80386, 80486, Pentium ...

Pored Intela procesore za PC prave AMD,

Cyrix (posustaje)

PC CPU Godina Br.tranzistora

1.generacija 8086, 8088 1978-81 22 000

2.generacija 80286 1984 128 000

3.generacija 80386DX, 80386SX 1978-88 250 000

4.generacija 80486SX, 80486DX 1990-92 1 200 000

5.generacija Pentium

Cyrix 6x86

AMD K5

1993-95

1996

1996

3 100 000

3 100 000

3 100 000

Poboljšana

5.generacija

Pentium MMX

IBM/Cyrix 6x86MX

1997

1997

4 500 000

6 000 000

6.generacija Pentium Pro

Pentium II

AMD K6-2

1995

1997

1998

5 500 000

7 500 000

9 300 000

Poboljšana

6.generacija

Pentium III

Pentium III CuMine

AMD Duron

1999

2000

9 300 000

28 000 000

25 000 000

7.generacija AMD Athlon (Burton)

Pentium IV (Northwood)

2003

2003

54 000 000

55 000 000

KAKO PROCESOR RADI

Procesor obavlja aritmetičke i logičke operacije i tumači i izvršava naredbe programa

Kontroliše i upravlja radom periferija i operativne memorije

Usklađuje upravljačke signale potrebne za prenos podataka između delova računara

Procesor radi sa instrukcijama i podacima

Instrukcije su proste logičke ili ulazno izlazne

naredbe jer je to jezik koji on razume

Važna kakrakteristika procesora je skup

instrukcija koje može da izvršava

Procesor uzima instrukcije iz programa koji je u

memoriji, dekodira ih, pa na osnovu sadržaja

uzima podatke iz memorije i obrađuje ih

Procesor podatke razmenjuje sa ostalim

delovima računara preko sistemske magistrale

(System bus). To su putevi koji povezuju

procesor sa ostalim jedinicama.

Magistrale se mogu podeliti na tri dela prema

vrsti podataka koje prenose

Adresna magistrala koja služi za prenos adrese

operativne memorije ili neke periferije na koju treba

smestiti ili sa koje pročitati podatak - jednosmerna

Magistrala podataka kojim se prenose podaci između

procesora i memorije ili periferija – dvosmerna

Kontrolna ili upravljačka magistrala usklađuje rad

ostalih jedinica sa radom procesora

TROMAGISTRALNA ARHITEKTURA PROCESORA

Adresna magistrala

Magistrala podataka

Upravljačka magistrala

Keš

memorijaA/L K/U

memorijaUlazne

jedinice

Izlazne

jedinice

RADNI TAKT ILI RADNA FREKVENCIJA

Radni takt (system clock) je brzina kojom se

izvršava instrukcija

Brzina radnog takta procesora je najveća u

računaru i ona danas dostiže 3000 MHz

Ostali delovi računara rade sporije, pa je

ukupna brzina rada računara manja

Izvor radnog takta računara je u oscilatoru na matičnoj ploči, koji šalje signal svim ostalim delovima u određenom ritmu, recimo 66 miliona puta svake sekunde (to je radni takt 66 MHz)

Komponente koje imaju drugačiju brzinu rada imaju multipleksor ili delilac radnih taktova koji sinhronizuju rad

Kao sistemski radni takt ili brzina rada matične ploče se obično uzima radni takt sistemske magistrale, koja je veza procesora i radne memorije (66,100, 133 MHz)

CPU može da radi sa podacima u keš memoriji

dok čeka spoljnu komunikaciju

Dodatno ubrzanje se postiže i dodavanjem

skupa instrukcija koje omogućuju:

Protočnu obradu (pipeline) – unutar procesora se

obavlje više operacija istovremeno koje su

međusobno nezavisne

Prekoredno izvršavanje – da se izbegne zastoj kad

više instrukcoja istovremeno zahtevaju iste jedinice

računara

Predikcija (predviđanje) – pripremi se skup instrukcija

za koje se pretpostavlja da će se zahtevat

Velika brzina rada procesora izaziva zagrevanje,

pa ga treba hladiti (rebrasti hladnjak i ventilator)

Ispitna pitanja

Šta je CPU?

Od čega se sastoji centralni procesor?

Istorija razvoja procesora, čemu se teži

tokom razvoja procesora?

Šta su L/A i K/U operacija procesora?

Koje magistrale postoje i šta su?

Šta je radni takt procesora?