Architektura Architektura a vývoj PC 1.a vývoj PC 1.

Ing. Vladislav Bezouška, Ph.D.

Architektura PC

Architekturu určuje procesor

Vývoj - Procesorů (Moorův zákon)

•Počet tranzistorů na čipu se každý rok zdvojnásobí

•Cena čipu zůstane nezměněna

•Vetší hustota – kratší el. cesty – vzrůst výkonu

•S menšími rozměry roste flexibilita

Vývoj - Procesorů (Intel)

PC využívá jazyk BASIC B.Gatese a P.AllenaIBM PC XT , 10MHz, adresace 1MB

Až 6x větsí výkon než 8086Multitasking, sběrnice 32bit, 30MHz

Obsahuje koprocesor, paměť cache na čipu, 66MHZSuperskalární architektura, 64bit sběrnice, 5x

větší výkon než 486, 2xcache 8KB, „pipeline“Dynamic execution: předvídání větvení, analýza toku dat, spekulativní zpracování, „tři nezávislé stroje“57 nových multimediálních instrukcíNové instrukce, více vyrovnávací paměti, striming

SIMD Extention provádění 1instrukce na více datech

Pentium IV – zdokonalení výpočtů v plovoucí čárce, Hyper-Threading Technology

Itanium – 64bit

Vývoj - (srovnání čipů Intel)

Vývoj - (nesrovnalost výkonů)

Řešení:-„CACHE“ paměti- zvyšování rychlosti sběrnice-Zvyšování šířky dat. sběrnice

Procesory (jiných výrobců)AMD (Advanced Micro Devices)

AMD K6-III: 450MHz, 3DNow!, TriLevelCache

AMD K7 Atlon: 3 paralel. jednotky pro počítání v řádové čárce, nové instrukce 3DNow!. 200MHz sběrnice

AMD Sempron: Hyper Transport Technology (16bit, 800MHz, I/O komunikace), 333MHz bus, DDR řadič, nové 3DNow! Instrukce

Cyrix a IBM

Cyrix 6x86MX-M2: MMX instrukce, 333MHz

AMD Opteron: AMD PowerNow! Technologie Dual-Core AMD

Procesory budoucnosti (Intel)EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing)

-Komplexní instrukce, obsahují informace jak paralelně spolupracova s ostatními instrukcemi, VLIW (Very Long Instruction Word)

-Instrukce jsou společně posílány do CPU v tzv. svazku. Kde se dále dělí do skupin- Instrukce ve skupině jsou prováděny paralelně - Predikace (vklad,výběr)

Typy PC – obecná architekturaCISC (Comlete Instruction Set Computer) – úplná instrukční

sadaRISC (Reduced Instruction Set Computer) – redukovaná

instrukční sada

Diagnostické a inicializační programy

L2 1:16 paměti

BIOS – nastavitelné parametry

Připojení dalších periferií

CPU a RAMzákladní sestava

Datová sběrnice

REG ALU ADR

INS

CPU RAM

Adresová sběrnice

REG – registry procesoru ALU – aritmeticko logická jednotkaADR – jednotka adresace INS – instrukční jednotka

Adresové sběrnice

Datové sběrniceEXTERNÍ

Datové sběrniceINTERNÍ

adresová a datová sběrnice

Datový výkon = šířka sběrnice * frekvence

Může se udávat v bitech nebo bytech !

U mnoha procesorů je rozdílná šířka sběrnice a frekvence u interní a u externí sběrnice !

Parametry PC

Porovnání výkonnosti – Testy výkonnostiIcomp – index (Intel) P- Rading (Cyrix,AMD) MIPS/2takty

1. Pentium 100, Win95, MS Word 7

2. AMD K5, WinNT, MS Word 6 ? Který je výkonnější

Nelze říci – záleží na: ostatním hardware a také na softvare

Procesor Základní deska

Sříň RWM

Paměť

Grafický adaptér

Pevné disky

Hodinový-pracovní kmitočet

Typy sběrnic

Provedení Kapacita Sběrnice Kapacita

Šířka sběrnice

Drudy a počty portů

Zdroj Přístupová doba

Video RWM Otáčky

Instrukční sada

Chip Set Chlazení zabezpečení

Instrukce pro grafiku

Sběrnice

Cache Řadiče pinů Frekvence koproc.

Přenosová rychlost