Arh. Procesora Kenan ŠILJAK

7/25/2019 Arh. Procesora Kenan ILJAK

1/27

UNIVERZITET U TRAVNIKU

FAKULTET ZA TEHNIKE STUDIJE

PROCESORI

(Seminarski rad)

Proesor! "ro# dr $%&arem Ko'i S%den! Kenan *i+,ak

Asisen! ass#Ni&ad %k+e

Tra-nik.,%ni /012#


2/27

Sadraj

1#UV3D........................................................................................................................ 1

/#EV3LU4IJA PR34ES3RA............................................................................................. 3

/#1 Pr-i mikro"ro5esori...................................................................................................3

6# PR34ES3R PENTIU$..................................................................................................8

7# STRUKTURA I FUNK4IJA PR34ES3RA.......................................................................11

7#1 Prin5i" rada "ro5esora.................................................................................................13

7#/ Jedini5e ko,ima se m,eri 8r'ina "ro5esora.........................................................................15

7#6 Le9i:e "ro5esora....................................................................................................... 16

2#PR34ES3R P3;ER P4...............................................................................................18

2#1


3/27

1.UVOD

Pro5esor (% s-ari kraak o8+ik 'a ri,e> mikro"ro5esor. ko,i se >eso 'o-e i 4PU i+i5enra+na "ro5esorska ,edini5a) "redsa-+,a sredi:n,i sasa-ni dio P4 ra>%nara# 3-a -ia+na

kom"onena ,e na neki na>in od=o-orna 'a s-e :o radi P4 ra>%nar# Pro5esor "ored osa+o=

odre?%,e. di,e+imi>no. ko,i o"erai-ni sisemi e se %"ore8ii. ko,i so-erski "ake mo9e da radi

na P4 ra>%nar%. ko+iko m% ,e e+ekri>ne ener=i,e "ore8no i ko+iko e sisem 8ii sa8i+an# Kada ,e

ma?ar "o ro?en,% Jo&n -on Ne%mann "r-i "red+o9io "amen,e ni'a insr%k5i,a @ o e rei

"ro=rama @ % iso, memori,i =de se na+a'e i "oda5i. o ,e s-arno 8i+a ino-ai-na ide,a# 3n ,e o

na"isao 172# =odine % s-om BPr-om na5r% i'-e:a,a o EDVA4@%B# U om i'-,e:a,%. ra>%nar ,e

8io or=ani'o-an % >eiri =+a-ne 5,e+ine! 5enra+na arimei>ka ,edini5a. 5enra+na %"ra-+,a>ka

,edini5a. memori,a i %+a'noCi'+a'ni %red,a,i# Danas. "os+e -i:e od "o+a -i,eka. =oo-o s-i

"ro5esori ima,% B-on Ne%mann@o-%B ar&iek%r%# 3sno-ni di,e+o-i "ro5esora s%!

1# Je'=ro ($an5&eer. Nor&ood. Pres5o. Smi&ie+d. To+edo###).

/# L/ 5a5&e.

6# L1 5a5&e (insr%k5i,ski)

7# L1 5a5&e (inorma5ioni)

2# Lo=iki >i"

# $emori,ska sa8irni5a (US)

G# FS

# Pino-i (no=e "ro5esora)

# Uor (na+a'i se na mai5no, "+o5i) so5ke 70. 7/. 6. G0.G27.6G0. 7G####

r'ina se rada "ro5esora k-aniai-no ne m,eri % me=a&er5ima. kako se sandardno

o'na>a-a,%. ne=o % +o"o-ima# Na sarim ,e ra5%narima ,o: "oso,ao i maemai5ki ko"ro5esor.

ko,i ,e omo=%a-ao o"era5i,e s "omi>nim 'are'om. a danas ,e o sasa-ni deo samo= 5enra+no=

"ro5esora# Da 8i se %8r'ao ra5%nar "ro5esor ima s-o,% "rir%>n% memori,% (en=+# 4a5&e) 'a

"odake i insr%k5i,e ako da i& mo9e do&-aai "%no 8r'e ne=o i' =+a-ne memori,e# Danas

mo'emo -idei kako s% Bs"remni5iB s-e -ei. e 8o+,i "ro"or5iona+no sa radnim akom#

3


4/27

Pro5esor% ,e mo=%e dii radni ak i'nad na'i-no= e samim ime eeki-no "o-isii "erormanse

@ a se meoda 'o-e o-er5+o5kin=M# No. kra,n,i re'%+a mo'e 8ii %ni:en,e "ro5esora# Ta meoda

,e 'a"ra-o sas-im s%-i:na 'a ra>%nare ko,e ima,% s+a8e o"erai-ne de+o-e. ,er ne5emo 'a"ra-o 'a

i& 12 do8ii skoro nisa# r'ina "ro5esora se m,eri % $FL3PS ($e=a F+oain=@"oin

3"eraions"er Se5ond). a ne % me=a&er5ima ($H') i+i =i=a&er5ima (


5/27

2.EVOLUCIJA PROCESORA

CPU@(4enra+ Pro5essin= Uni) i+i skraeno "ro5esor ,e sr5e s-ako= ra>%na+a# Iako

5enra+ni "ro5esor ni,e ,edini "ro5esor. n,e=a ima,% =rai>ka kari5a (i"% i on odre?%,e osa+im

kom"onenama ra>%na+a :a i kada e radii# Pro5esor ako?er ima i s-o,% "rir%>n% memori,%

(5a5&e) i' ko,e do&-aa "odake "%no 8r9e ne=o i' radne memori,e#

Pr-i "ro5esor na ,ednom >i"% "roi'-e+a ,e -rka Ine+ 1G1 =odine. '-ao se Ine+ 7007 i saso,ao

od /600 ran'isora dok n"r# no-i mode+ Ine+ 4ore D%o ima skoro 600 mi+i,%na ran'isora#Akodanas k%"%,ee ra>%na+o % n,em% e 8ii A$D @ o- i+i Ine+ O o- "ro5esor# 3sa+i "roi'-o?a>i s%

nesa+i sa s5ene i ri,eki ,o: "roi'-ode "ro5esore kao n"r# Via # $oore@o- 'akon ($oores +a)

=+asi da e se s-aki& 1 m,ese5i %d-osr%>ii 8ro, ran'isora i ine=rirani& kr%=o-a na

"ro5esorima a i'rekao =a ,e no#

2.1 Prvi mikroprocesori

Pr-i mikro"ro5esor 8io ,e Ine+o- 7@8ini 7007 i'ra?en 1G1#=# na"ra-+,en od / 600

ran'isora 8r'ine G70 kH'# Ine+ 1G7#=# i'8a5%,e na r9i:e 00. e kasni,e i %na"re?eni 02 O

@8ini mikro"ro5esor# $ooro+ini "ro5esori i' seri,e 20Q (201 i 20/) O "r-i "ro5esori >i,a ,e"roda,na 5i,ena 8i+a ni9a od 1#000.00 . e s% "osa+i "o"%+arni 'a k%ne ra>%nare kao :o s%

>%-eni 4ommodore i Aari# A$D (Ad-an5ed $i5ro De-i5es) ako?er ,e imao s-o,e "redsa-nike

i o 7@8ini A$/01 e ne:o ra'-i,eni,i A$2111@8ini "ro5esori Ine+ 0 1G#=#

5
http://www.intel.com/http://www.intel.com/


6/27

Ine+ i'da,e s-o, "r-i 1@8ini mikro"ro5esor i0 (/ 000 ran'isora. 2 $H'). a ne:o

kasni,e i i0. ko,i ,e I$@% "os+%9io kao 8a'% 'a n,e=o- "o"%+arni I$ Persona+ 4om"%er

38a >i"a ima+a s% adresn% ma=isra+% :irine /0 8ia. :o im ,e omo=%a-a+o adresiran,e 1 $

RA$@a. a ra'+iko-a+i s% se "o :irini ma=isra+e "odaaka! 1 8ia kod 0 i 8ia kod 0#

0 ,e 'a"ra-o i na"ra-+,en kao ,eini,e r,e:en,e ko,e mo9e da korisi "oso,ee @8ine mai>ne

"+o>e# Iako s% o8a >i"a mo=+a da adresira,% 5i,e+i me=a8a, memori,e. 5i,e+o, memori,i ni,e mo=+o

da se "ris%"a od,ednom. -e samo % se=menima od 7K# Naime. kako s% "ro=rami i "ore8e

korisnika ras+i. 7K 'a s% se "oka'a+i kao "rema+o m,esa 'a -e+ike sr%k%re "odaaka#

6


7/27

Intel 828!@ 1/#=# na r9i:% se "o,a-+,%,e i0/ (167 000 ran'isora. $H') O "ro5esor ko,i

,e re8ao da "re-a'i?e nedosake s-o,i& "re&odnika. a "ri om osane % san,% da i'-r:a-a s-e

"ro=rame ko,i s% 'a n,i& na"isani. ,# osane "o"%no kom"ai8i+an sa n,ima# i0/ mo=ao ,e da

radi % / re9ima! rea+nom i 'a:ienom# U rea+nom re9im% 0/ "ona:ao se kao 8r'i 0.

'adr9a-a,%i s-a n,e=o-a o=rani>en,a. a+i i 'adr'a-:i mo=%nos i'-r:a-an,a s-i& "ro=rama ko,i

s% 'a n,e=a "isani# U 'a:ienom mod% / mo=ao ,e da adresira do 1 $ i'i>ke memori,e.

kao i 1nim re:en,ima % "re-a'i+a9en,% nas+e?eni& s+a8osi

od rani,i& "ro5esora# 3-a "o+o-i>nos se "re s-e=a o=+eda+a % e:kom "re8a5i-an,% "ro5esora i'

rea+no= % 'a:ieni mod (8i+o ,e neo"&odno reseo-an,e "ro5esora). :o ,e 'nano oe9a-a+o

"isan,e o"erai-ni& sisema ko,i mo=% da "ara+e+no i'-r:a-a,% 0 "ro=rame i "ro=rame "isane

'a 'a:ieni mod "ro5esora 0/#

7


8/27

"2#$itni procesori Intel 8"8! D% @ Pos+e ro=odi:n,e= ra'-o,a. oko8ra 12#. na

r9i:% se "o,a-+,%,e Ine+o- "ra-i od=o-or na "o-eane a"eie "roi'-o?a>a i korisnika O 6/ 8ini

Ine+ 06 D# Radio ,e na 8r'ini od 1 $H'# Pored 6/ 8ine ma=isra+e "odaaka imao ,e i 6/

8in% adresn% ma=isra+% ko,a ,e omo=%a-a+a adresiran,e do 7 ki. :o ,e omo=%a-a+o "o,a-% k-a+ieni&

-i:e"ro=ramski& o"erai-ni& sisema# Za:ieni mod ima i ,edn% s-o,% "od-ari,an%. '-# -ir%e+ni

0 mod ko,i. 'a ra'+ik% od / "ro5esora. omo=%a-a ,ednosa-ni "re+a'ak i' 0 % 'a:ieni

mod :o ,e omo=%i+o "ara+e+no i'-r:a-an,e "ro=rama "isani& 'a 'a:ieni mod "ro5esora 06 i

0 "ro=rama#

Poso,a+a ,e i s+a8i,a -ari,ana 06 D. na'-ana 06 S ko,a se od osno-ne

ra'+iko-a+a "o d%"+o %9o, s"o+,no, ma=isra+i "odaaka! 1 %meso 6/ 8ia# 3na ,e 8i+a namen,ena

,eini,im sisemima ko,i i"ak ima,% s-e na"redne mo=%nosi 06 D# U o -reme "o-ea-a

se 8r'inski ,a' i'me?% mikro"ro5esora i DRA$@a. (-e na 8r'inama ma=isra+e od 66 $H' (60

ns). ada:n,e 0 ns memori,e "osa,a+e s% %sko =r+o. ako da se 'a 6 "+o>e -e'%,% i "o>e5i

ke:iran,a na P4 ra>%narima# Neke 6 "+o>e s% ima+e na se8i od 1 do 1/ K ke: memori,e

ra'+i>ii& e&nika "res+ika-an,a#

8


9/27

Intel 8&8! D% Intel 8&8! D% @ . nas+ednik 6@i5e. "ro5esor ko,i ,e. "o ada:n,o,

Ine+o-o, "ro"a=andi. re8a+o da 8r'inom nadma:i i ada ak%e+no= RIS4 :am"iona $ooro+%

100. "o,a-io se na r9i:% a"ri+a 1# Ine+ 07 D ,e imao 6/ 8in% adresn% i ma=isra+%"odaaka (kao i 06 D). i na /2 $H' "osi'ao ,e $IPS# 38ean,a o "resi'an,% $ooro+e

nis% 8i+a is"%n,ena. a+i i"ak ,e 8r'inski do8iak 8io do-o+,an 'a r'i:ni %s"e 07 imao ,e ke:

memori,% "r-o= ni-oa (Le-e+ 1 ke:) od K sa rie@&ro%=& a9%riran,em. ine=risan% na

samom >i"%. 'a,edni>k% 'a insr%k5i,e i "odake# Pres+ika-an,e ,e 8i+o >e-orosr%ko se

aso5i,ai-no sa -e+i>inom 8+oka od 1 8a,a# 3na ,e 8i+a "odr9ana sa ,o: 7@21/ K L/ (Le-e+ / O

ke: dr%=o= ni-oa) ke:a ko,i se na+a'io na mai>no, "+o>i# Inormaika @ Ra'-o, "ro5esora. 2#0 o%

o 2 8ased on 1 rain=

9


10/27

". PROCESOR PE'(IU)

Na,'na>a,ni,i "roi'-od mikro"ro5esorske ind%sri,e % "os+edn,o, de5eni,i /0# -eka ,e

Peni%m# Ine+ ,e naso,ao da !

1# 3>%-a kom"ai8i+nos sa ami+i,om 0Q i omo=%i da+,e kori:en,e "oso,ee=

so-era

/# Na"ra-i no-i mikro"ro5esor ko,i ne 8i imao nedosake i 'asare+a re:en,a ami+i,e

0Q

Zatim, Pentium je koncipiran tako da:

1#Ima odre?en 8ro, karakerisika i"i>ni& 'a RIS4 mikro"ro5esore

/# Zadr9a-a mno=e karakerisike 4IS4 mikro"ro5esora

Peni%m "redsa-+,a nek% -rs% &i8rida nasa+o= kom8ino-an,em RIS4 i 4IS4

kon5e"5i,a# Ima /G6 no9i5e od ko,i& se ne korise i 'a%'ima "o-r:in% od 17 5m/#

3sno-ne kom"onene n,e=o-e ar&iek%re s% !

1#inere,s ma=isra+e

/#,edini5a 'a "red-i?an,e =ranan,a

6#d-e ke: memori,e

7#konro+na ,edini5a

2#d-e ek%e +ini,e 'a rad sa 5e+im 8ro,e-ima

#re=isri

G#R3$ sa mikrokodom

#,edini5a 'a rad sa okrenim 'are'om

Ke: memori,a se %=ra?%,e na d-a na>ina kod sa-remeni& mikro"ro5esora! kao ine=risana

%n%ar mikro"ro5esora i+i i'-an mikro"ro5esora kao kom"onena ko,a "o-e'%,e mikro"ro5esor i

%n%ra:n,% memori,%#

Sa-remeni ra>%nari o8i>no ima,% o8e. %n%ra:n,% L1 i s"o+,a:n% L/# Peni%m "osed%,e

%n%ra:n,% memori,% ko,a ,e "ode+,ena na d-a de+a od "o K8# Jedan deo ,e namen,en

10


11/27

insr%k5i,ama a dr%=i "oda5ima# $ikro"ro5esor se o8raa memori,i % d-a s+%>a,a! "ri+ikom

>ian,a i "ri+ikom %"isa "odaaka#

Penti*m 1

Promena na'i-a (ni,e 2) '8o= "ra-ni& "ro8+ema# Radni ak 0. . ###. 1. /00 i /66$H'# 6/@8ina %n%ra:n,a ma=isra+a "odaaka. 7@8ina s"o+,a:n,a ma=isra+a (d%"+o 8r9e ne=o kod 7)#3mo=%eno i'-r:a-an,e d-e insr%k5i,e 'a -reme ,edno= aka# D-a ne'a-isna ke:a (codei data)#3d aka G2$H'. d-a "ro5esora mo=+a da rade 'a,edno % sisem%# Kom"ai8i+nos sa sari,im 3S(D3S. ;indos 6#1. UniQ i 3SC/)# Na,"o'nai,i Peni%m Pro i Peni%m $$# Za i'rad% >i"o-akori:ena ,e 0# m i 0#62 m e&no+o=i,a#

Penti*m 2

Ne%s"e+i "ok%:a, o8,edin,a-an,a na,8o+,i& oso8ina "re&odnika# 3"imi'o-an 'a 6/@8inea"+ika5i,e# $$@o- se insr%k5i,a ko,i ,e -e "osao sandard# 3d Peni%m Pro ,e %'eae&no+o=i,a dinami>ko= i'-r:a-an,a ko,a omo=%a-a "red-i?an,e naredni& insr%k5i,a % 5i+,%"o-ean,a 8r'ine rada# Radni ak od /66 do 720$H'# 6/K L1 ke:a ("o 1K 'a "odake iinsr%k5i,e) i do 21/K L/ ke:a (d%"+o s"ori,i od L1. a+i mno=o 8r9i od sisemske memori,e)#Promena k%i:a! "ro5esor i L/ se na+a'e na "+o>i5i % "+asi>nom k%i:%. ko,a se "reko s+oa"o-e'%,e sa mai>nom "+o>om#

11


12/27

Penti*m "

SSE se insr%k5i,a ($$@o- se "ro:iren sa G0 no-i& insr%k5i,a) ko,im ,e "o8o+,:ano"ro5esiran,e 6D anima5i,a# Radni ak od 720$H' do 1


13/27

&. S(RU+(URA I ,U'+CIJA PROCESORA

Pod sr%k%rom mikro"ro5esora "odra'%me-amo n,e=o- &ard-ersk% or=ani'a5i,%#

Sr%k%ra mikro"ro5esora odreW%,e i n,e=o-e mo=%nosi# 38i>no se % ok-ir% s-ako=

mikro"ro5esora na+a'e s+edee kom"onene!

%"ra-+,a>ka i+i komandna ,edini5a.

arimei>ko +o=i>ka ,edini5a.

sk%" re=isara.

%n%ra:n,e ma=isra+e#

Komandna ,edini5a s+%9i 'a "re"o'na-an,e komandi ,# insr%k5i,a ko,e re8a da se i'-r:e#

U arimei>ko +o=i>ko, ,edini5i o8a-+,a,% se arimei>ke i +o=i>ke o"era5i,e# Re=isri ima,%

-i:esr%k% namen%. korise se kao 8ro,a>i komandi. kao "oka'i-a>i seka. indeks re=isri i s+#

13


14/27

Un%ra:n,e ma=isra+e ( ko,e re8a ra'+iko-ai od ma=isra+a mikrora>%narsko= sisema ) "o-e'%,%

s-e kom"onene mikro"ro5esora % ,edn% 5e+in%. a+i se "reko n,i& "o-e'%,e i sa osa+im de+o-ima

mikrora>%narsko= sisema# Pino-i ( no9i5e ) "redsa-+,a,% "rod%9eke +ini,a ko,e %+a'e % sasa-

%n%ra:n,i& ma=isra+a mikro"ro5esora# Preko no9i5a mikro"ro5esora "renose se ra'ni si=na+i#

F%nk5i,a ra>%nara ,e da "renosi "odake i'meW% memori,e. UCI

%re?a,a i "ro5esora. kao ida i& o8raW%,e % samom "ro5esor%# Poda5i se kro' ra>%nar "renose kao

di=ia+ni si=na+i "reko "ro-odnika O ma=isra+a (8%s)#

$a=isra+a ,e sk%" e+ekri>ni& "%an,a "reko ko,i& se iso-remeno"renose di=ia+ni

e+ekri>ni si=na+i ! s-aki si=na+ "redsa-+,a ,edan 8i inorma5i,e (e+ekri>ni ek-i-a+en 8inarne

5ire n%+a i+i ,edan )# ro, 8io-a ko,i se mo=% "renosii iso-remeno odreW%,e :irin% ma=isra+e#

Prema ome. % %nk5iona+nom smis+%. ra'+ik%,% se ri -rse ma=isra+e!

)-istr-l- po/-t-k-0D-t- $*s

$a=isra+a "odaaka (Daa 8%s) ,e d-osmerna. "o n,o, se "oda5i mo=% "renosii i'

mikro"ro5esora "rema memori,i i+i dr%=im ko+ima mikrora>%nara. i+i se "oda5i %nose %

mikro"ro5esor i' isi& ko+a (n"r# i' RA$ memori,e)#

A/resn- m-istr-l- 0A//ress $*s

Adresna ma=isra+a (Address 8%s) "reko ko,e se "renosi adresa na ko,% se sme:a "odaak#

3na ,e ,ednosmerna ,er smer "odaaka ide od mikro"ro5esora "rema memori,i i+i dr%=im ko+ima

mikrora>%nara# ro,em -odo-a (8ia) adresne ma=isra+e odreWen ,e %k%"an 8ro, memori,ski&

+oka5i,a i+i re=isara ko,e se mo=% adresirai! mikro"ro5esor mo9e adresirai 8i+oko,% +oka5i,%

R3$ i+i RA$ memori,e. i+i 8i+o ko,i dr%=i re=isar "rik+,%>en na ma=isra+%# S-ako, adresi re8a

,edno'na>no da od=o-ara memori,ska +oka5i,a i+i re=isar#

14


15/27

Upr-vl3-4k- m-istr-l-0Control $*s

U"ra-+,a>ka ma=isra+a(4onro+ 8%s) "reko ko,e se "renose s-i si=na+i 8ini 'a "ro5ess

%"ra-+,an,a "renosom "odaaka. sin&roni'a5i,% rada "o,edini& kom"onenaa. i %o":e rad 5e+o=

sisema# Si=na+i ko,i >ine konro+n% ma=isra+% s% READC;RITE (RC;). 'a&e- 'a "rekidradamikro"ro5esora (I3RX) i+i reseo-an,e ra>%nara (RESET )#

Na,no-i,i mikro"ro5esori "o"% Peni%ma ima,% -eoma kom"+iko-an% ar&iek%r%#

Insr%k5i,e se i'-r:a-a,% "ara+e+no kori:en,em '-# ek%i& +ini,a ("i"e+ine)# 3sim o=a o-de se

ne na+a'i sk%" re=isara -e memori,a ko,a se na+a'i %n%ar mikro"ro5esora# To s% -eoma 8r'e

ke: (5as&e) memori,e >i,a -e+i>ina se sa+no "o-ea-a# Za&-a+,%,%i o, memori,i omo=%eno ,e

"ara+e+no i'-r:a-an,e insr%k5i,a. ,# "osi9% se -ee 8r'ine mikro"ro5esora# Ke: memori,e mo=%

8ii %samom "ro5esor% a+i i i'd-o,ene % "ose8n% 5e+in%#

&.1 Princip r-/- procesor-

Prin5i"i ko,ima "od+e9% s-i ra>%nari s% isi# U osno-i. oni s-i %'ima,% si=na+e % o8+ik%

n%+a (0) i ,edini5a (1) (ko,i se 'ao 'o-% 8inarni si=na+i. mani"%+i:% n,ima sa=+asno nekom sk%"%

insr%k5i,a i "roi'-ode i'+a'e. o"e % o8+ik% n%+a i ,edini5a# Na"on na +ini,i % ren%k% kada se

si=na+ "o:a+,e. odred,%,e da +i ,e a, si=na+ 0 i+i 1# U sisem% ko,i radi na 6.6V. na"on od 6.6V

'na5i da ,e o 1. dok na"on od 0V 'na5i da ,e 0#Pro5esor radi "omo% rea=o-an,a na %+a' od -i:e

0 i 1 na odred,ene na>ine i -raan,a i'+a'a 'asno-ano= na od+%5i# Sama od+%ka se de:a-a %

e+ekronskim sk+o"o-ima ko,i se 'o-% +o=i5ka ko+a (od ko,i& s-ako 'a&e-a na,man,e ,edan

ran'isor). >i,i s% %+a'i i i'+a'i ra'+i5io %reWeni "omo5% ra'+i>ii& o"era5i,a# in,eni5a da

dana:n,i "ro5esori sadr9e mi+ione ran'isora %ka'%e na o ko+iko ,e s+o9en aka- +o=i5ki sisem#Lo=i5ka ko+a % "ro5esor% rade 'a,edno na s-aran,% od+%ka korisei %+o-% +o=ik%. ko,a se

'asni-a na a+=e8arskom sisem% ko,i ,e osno-ao


16/27

se -i:e ni:a ne kre5e i'%'e- same sr%,e# Na,%o8i>a,eni,i i" "rekida>a % dana:n,im ra>%narima ,e

ransisor "o'na kao $3SFET (mea+@oksid "o+%"ro-odni5ki ran'isor sa eekom "o+,a)#

3-a -rsa ran'isora i'-odi ,ednosa-n%. a+i s%:inski 8in% %nk5i,%! kada m% se do-ede

na"on. on rea=%,e %k+,%>%,%i i+i isk+,%>%,%i ko+o# Veina P4 "ro5esora danas radi na 6.6V. a+irani,i "ro5esori (do "o,a-e. "a i %k+,%5%,%5i neke od Peni,%ma) radi+i s% na 2V# Sa %o8i5a,enim

i"om $3SFET ran'isora. %+a'ni si=na+ na maksima+no, -rednosi na"onsko= o"se=a. i+i 8+i'%

n,e %k+,%>%,e ko+o. dok =a ona, ko,i ,e 8+i'% 0 isk+,%5%,e# $i+ioni $3SFET ran'isora rade

'a,edno. "rema insr%k5i,ama "ro=rama. da 8i %"ra-+,a+i okom e+ekri5iea kro' +o=i>ka ko+a i

"roi'-e+i 'a&e-ani re'%+a# S-ako +o=i>ko ko+o sadr9i ,edan i+i -i:e ran'isora i s-aki ran'isor

mora da konro+i:e sr%,% ako da se ko+o %k+,%>%,e. isk+,%>%,e i+i osa,e % ren%nom san,%# Ako

"o=+edamo na I i ILI +o=i>ka ko+a na s+i5i 1. -ideemo kako ona rade# S-ako od o-i& +o=i>ki&ko+a

ima d-a %+a'a ko,i "roi'-ode ,edan i'+a'ni si=na+#

Loi4ko I'na>i da o8a %+a'a mora,% da 8%d% 1 da 8i i'+a' 8io 1

Loi4ko ILI'na>i da 8i+o ko,i %+a' mo9e da 8%de 1 da 8i i'+a' 8io 1# U I ko+%. o8a %+a'na

si=na+a mora,% da 8%d% na -isokom ni-o% na"ona (odnosno +o=i>kom 1) da 8i ko+o "ro"%si+o

sr%,% kro' se8e# Tok e+ekri5iea kro' s-ako ko+o se konro+i:e "omo% ran'isora % om ko+%#

$ed,%im. o-i ran'isori nis% "o,edina>ne i diskrene ,edini5e# Umeso o=a. n,i&o- -e+iki 8ro, se

16


17/27

"roi'-odi od ,edno= komada si+i5i,%ma i med,%so8no "o-e'%,e "omo% mea+ni& "ro-odnika i+i

neko= dr%=o=s"o+,a:n,e= maeri,a+a#3-ak-e ,edini5e se 'o-% ine=risana ko+a (I4) i n,i&o- ra'-o,

,e. % osno-i. %>inio os-ari-om s+o9enos mikro"ro5esora# Ine=ra5i,a ko+a se ni,e 'a%sa-i+a na

"r-im re'%+aima# a: kao :o s% "r-a ine=risana ko+a "o-e'a+a -i:e ran'isora. ako s% se

kasni,e "o-e'i-a+a i -i:esr%ka ine=risana ko+a. % "ro5es% ko,i ,e "o'na kao -isok se"en

ine=ra5i,e (Lar=e S5a+e Ine=raion OLSI# Na kra,% s% i o-ak-% sk%"o-i ine=risani& ko+a 8i+i

"o-e'i-ani. % "ro5es% ko,i se 'o-e -eoma -isok se"en ine=ra5i,e (Ver Lar=e S5a+e Ine=raion @

VLSI)#

&.2 Je/inice ko3im- se m3eri $r5in- procesor-

Na,8ini,a karakerisika sa-remeni& "ro5esora ,ese radni ak. i on se danas meri

=i=a&er5ima @ % nema mno=o nedo%mi5a. a+i se one "o,a-+,%,% kod osno-ne rek-en5i,e# Ra'-o,

"ro5esora ekao ,e 8r9e od ra'-o,a osa+i& de+o-a ra5%nara. "a s% ne=de kod rek-en5i,e od 20

$H' ma=isra+e "o5e+e da 'aosa,% re:en,e ,e nadeno % d-o,no, 8r'ini "ro5esora! dok o8rad%,e

"odake. on radi -e5om 8r'inom. a kada "ris%"a ma=isra+i. 8r'ina se sman,%,e# Te&ni5ki

=+edano. o ,e re:eno ako :o "ro5esor do8i,a ni9i radni ak i n,e=a korisi % kom%nika5i,i s

ma=isra+om kad se 8a-i B%n%ra:n,im "os+o-imaB. on a, ak %d-osr%5i (%rosr%5i.

%deseosr%5i id#)#

To % "raksi 'na5i da 5e n"r# A&+on na 1./


18/27

&." Le6i7te procesor-

Le9i:a s% %"ra-o ono kako '-%5e. meso na mai>no, "+o>i =de se sa-+,a "ro5esor# U

da+,em eks% daa s% +e9isa 'a "ro5esore ko,a s% se korisi+a i ko,a se korise# So5ke 1 na+a'i se

na mai>nim "+o>ama 'a 7 "ro5esore. sadr9i 1 "ino-a i radi na 2 -o+i# So5ke / ma+i

%"=rade[ so5ke 1. ima /6 "ino-a. radi na 2 -o+i# So5ke 6 ,o: ,edan Ine+ so5ke. ima /6G

"ino-a. radi na 2 -o+i. a+i ima ,%m"er na mai>no, "+o>i ko,i m% omo=%a-a da radi i na 6#6

-o+a# Na n,e=a mo=% i5i s-i "ro5esori ko,i s% ina5e 'a so5ke /# So5ke 7 "r-i Peni%m so5ke.

ima /G6 "ino-a. radi na 2 -o+i# Zao. ,er ,e ,o: %-i,ek radio na 2 -o+i o-a, so5ke ni,e imao neka

"o8o+,:an,a "a ni,e imao ni nek% -e+ik% "rimen%# So5ke 2 radi na 6#6 -o+a s 6/0 "ino-a#

Podr9a-a Peni%m "ro5esore ko,i rade od G2 do 166 $H'# No-i "ro5esori nis% mo=+i i5i

na o-a, so5ke ,er im ,e nedosa,ao ,edan "in# So5ke iako ima o'nak% BB % imen%. o-a, so5ke

ni,e 8io namen,en Peni%m "ro5esorima -e5 sari,im 7# Samo ,e ma+o na"redni,i od So5ke 6

ima /62 "ino-a i radi na 6#6 -o+a# 3-a, so5ke nikad ni,e 'a9i-eo ,er kad ,e i'a:ao. 7 "ro5esori

s% -e 8i+i 'asare+i# So5ke G 3-a, so5ke ,e 8io dosa "o"%+aran i :iroko kori:en dosa d%=o#

Sadr9i 6/1 "in. radi % =rani5amaod /#2 do 6#6 -o+i korise5i ra'd,e+nik -o+a9e# Podr9a-a s-e

k+ase Peni%m "ro5esora. od G2 $H' "rema -i:e. $$ "ro5esore. A$D K2. K. K@/. K@6.

Q. $/# So5ke o-o ,e &i=&@end so5ke 'a Peni%m Pro "ro5esore# Ima 6G "ino-a. i radi na

6#1C6#6 -o+a# Pra-o%=+o= ,e o8+ika dok s% "red&odni 8i+i k-adrano= o8+ika# Kako ,e Ine+ %8r'o

"re:ao na S+o1. o-a, so5ke ,e 8io krako= -eka# S+o 1 o-im s+oom ,e Ine+ "re:ao na oa+no

dr%=a5i,i orma "ro5esora. ako ,e :esa =enera5i,a Peni%m / 8i+a % o8+ik% kari5e# Za ra'+ik% od

So5ke G "+o>a ko,e s% ima+e L/ 5a5&e na samo, "+o5i. o-d,e aka- "ro5esor ima L/ 5a5&e na

se8i. odnosno na o, kari5i :o ,e "o8o+,:a+o kom%nika5i,% i'med% "ro5esora i L/ 5a5&e#

S+o 1 ima /7/ "ino-a i radi na /#C6#6 -o+i. na,-i:e ,e kori:en 'a Peni%m /. Peni%m 6 i

4e+eron "ro5esore# 3-a, s+o ,e na,-i:e naneo :e% A$D@%# U-oden,em S+o 1. sr%k%ra

"o-e'i-an,a ,e "aenirana i niko =a ni,e mo=ao korisii 8e' "ian,a Ine+a# Zao nema A$D

"ro5esora 'a S+o 1. oni s% mora+i na"ra-ii s-o, s+o. S+o A# S+o A. A$D@o- s+o nami,en,en 'a

A&+on "ro5esore#

Po di'a,n% ,e s+i>an S+o1 a+i S+o A korisi dr%=a5i,i "rooko+ "o imen% EV# Korise5i

o-a, "rooko+. na"ra-+,en % irmi Di=ia+. A$D ,e "o-e5ao 8r'in% "renosa "odaaka i' RA$

18


19/27


20/27

.PROCESOR PO9ER PC

PoerP4 ,e Ris5 mikro"ro5esor ar&iek%ra s-orena 11 # =odine % koo"era5i,i A""+e@a . I$@

a i $ooro+e "o'naa sa nadimkom AI$# Pr-o8ino nam,en,ena isk+,%>i-o oso8nim ra>%narima.PoerP4 4PU@,e-i s% "osa+i ,ako "o"%+arni % em8eded i -isoko@o"erai-nim "ro5esorima#PoerP4 ,e 8io osno-a AI$@o-i& PReP i Za,edni>ke Hard-er 3kosni5e P+aorme(en=+# 4ommon Hardare Reeren5e P+aorm) srae=i,a % 10@im. a+i ,e o-a ar&iek%re na:+ana,-i:e %s",e&a % r9i:% 'a A""+e@o- $a5inos& oso8ni ra>%nar % "eriod% od 17# do /00#

PoerP4 ,e -einom 8a'iran na I$@o-o, sari,o, P3;ERar&iek%ri. '8o= >e=a ,e 'adr9ao-e+iki ni-o kom"ai8i+nosi sa im sisemima# Tako ,e n"r# mo=%e insa+irai ise o"erai-nesiseme i "ro=rame na o8,e "+aorme. ako se -odi ra>%na % "ri"remi#

Par "rim,era ,a5ine kom"onenaa ra5%nara!

@


21/27

.1 :PU 0:r-p;ic processin *nit

Grafika karticaje podsustav u raunalukoji slui za prikazivanje slike na zaslonu monitora. Ona je

zasluna za ono to vidimo na zaslonu, bio to tekst, program ili igra. No, kako bi grafika kartica

funkcionirala potrebno je instalirati odgovarajui upravljaki program (eng. driver koji dolazi na mediju za

pripadnu grafiku karticu (obino na !"#u, ali se moe nai i na $nternetu.

%rafika kartica moe biti integrirana na matinoj ploi ili dolazi kao zaseban dio. &ovezana je raunalom

putem sabirnice. 'vaka kartica na sebi ima procesor, solidnu koliinu memorije vanu za igranje te jo

neke elemente. %rafika kartica moe imati jedan ili vie izlaza. eina novi) grafiki) kartica ima * izlaza+

"$ za !"

%- za obian !/ zaslon

/ izlaz

%rafike kartice koje se spajaju na matinu plou dolaze u nekoliko standarda i ona ovisi o sabirnici koju

koristi+

$'-

&!$

-%&

&!$#0

&!$#0 (koji se pojavljuje krajem 1223. je trenutno najkoriteniji, dok su $'- i &!$, a sada ve i -%&

zastarjeli i ve se tee mogu nai na tritu.

'-4in r-/-

$oderne =rai>ke kari5e s% o"rem+,ene sna9nim =rai>kim "ro5esorima ko,i s-o,om"ro5esorskom sna=om i 8ro,em ran'isora =oo-o nadma:%,% =+a-ne "ro5esore# 4ik+%si se ro:ena :o rea+ni,e "rika'i-an,e 6D s5ena. sa :o -eim 8ro,em "o+i=ona i 8o,a# ke kari5e s% od

-e+ike -a9nosi -e+ikim i=ra>ima. a ada im ,e ,ako -a9na memori,a na =rai>ko, kari5i ko,a sekree od 7$. "reko so+idni& 1/ $. /2 $. 21/ $ i 10/7 $. dok ren%no na,,a>e=rai>ke kari5e ima,% /07 $ i+i >ak 70 $ memori,e#

S-e kari5e ima,% odre?en 8ro, B"i"+ine@aB o ,es i'+a'ni& na"ona ko,i konro+ira,% -a:% s+ik%(-idi BEkranB)# U no-e e&no+o=i,e mo9emo %-rsii i -ereQ s&eadere ko,i s% do:+i i do'a>%?%,%>i& 6#0 ,# "rika'%,% % ,ednom "iQe+% do 8o,a# I'm,ena "odaaka ,e re+ai-no s"ora e ,ere8ao no-i dri-er 'a ak-% -rs% 8r'ine so=a ,e -rka $i5roso "rod%5ira+a "omoni so-er

21


22/27

BDire5B# Te kako s% kari5e "osa+e B,a>eB e kako s% a"+ika5i,e ra9i+e -ee res%rse ako se iDire5 ra'-i,ao od 1#0 "reko /. 6. 7. 2. . G#0 e #0 da 8i na"os+,ek% "re:ao "reko #0. #08.#05. 10#1 (3870 i 380 kartice!e /00# nakra,% do:ao do Dire5 11#0#

Di3elovi r-a na ko,e, se na+a'e s-i osa+i di,e+o-i


23/27

*o ,e 8r9i ko, kari5i ime ,e ona 8o+,a i k-a+ieni,a# Ko+i>ina memori,e

ni,e "res%dna iako i=ra %+o=% % mo=%nosima ,edne =rai>ke kari5e# eso neke6Di=re nis% %

mo=%nosi da rade sa sari,im =rai>kim kari5ama ,er i& n,i&o- ki& kari5a (P4I@E o8a-e'no) % ,edn% mai>n% "+o>%# Kako 8i se "o-ea+a sna=a i

8r'ina e ("i#" end) =rai>ke kari5e se %=ra?%,% d-a =rai>ka "ro5esora# U eori,i

8i ako s"o,eni "ro5esori re8a+i 8ii d-a "%a 8r9i i moni,i od ,edno=. no % "raksi s% "erormanseos,eno man,e#

23
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=3D&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=3D&action=edit&redlink=1http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=3D&action=edit&redlink=1


24/27

.2 CPU 0 Centr-l processin *nit

Pro5esor o8ra?%,e i i'-r:a-a ma:inski kod (8inarni) ko,i m% =o-ori :a da "ro5esor radi# Jedini

ra'%m+,i-i ,e'ik "ro5esor% ,e ma:inski ,e'ik# 4PU radi ri osno-ne s-ari!

Pomo% ALU (en=# Ari&mei5CLo=i5 Uni) "ro5esor ,e % mo=%nosi da i'-odi osno-ne

maemai>ke o"era5i,e (sa8iran,e. od%'iman,e. mno9en,e i di,e+,en,e)# $oderni "ro5esori s% %

mo=%nosi da o8a-+,a,% i -eoma kom"+iko-ane o"era5i,e#

Pro5esor "re8a5%,e "odake s ,edno= memori,sko= m,esa na dr%=i

S&odno nared8ama. "ro5esor mo9e sko>ii na no-i se insr%k5i,a

:l-vni /i3elovi"ro5esora s%!

Arimeri>ko +o=i>ka ,edini5a (ALU)

Dio 'ad%9en 'a s-e maemai>ke ka+k%+a5i,e

Re=isri

Re=isri s% ,ednosa-ne +i"@+o" 'aka>ke. na s+i5i i& imamo 6. no moderni "ro5esori i& ima,%mno=o -i:e#

Pro=ram 5o%ner

24


25/27

Dio 'ad%9en. dos+o-no. 'a 8ro,an,e. s&odno nared8i on "o-e>a-a -ri,ednos 'a 1. i+i ,e reseira na

0#

Inr%k5i,ski re=isar i dekoder

Di,e+o-i ko,i konro+i:% s-e osa+e di,e+o-e "ro5esora

Pos+i,e o8rade "odaaka. adresna sa8irni5a :a+,e adres% memori,i. dok se kro' %+a' i i'+a' do8i,a,%

"oda5i i' memori,e. odnosno :a+,%# ian,e i "isan,e se odnosi na adresiran% memori,%. ,# kada ,e

"ro5esor 9e+i. rese "osa-+,a "ro=ram 5o%ner na 0#

Pro5esor radi % i,esno, saradn,i sa RA$ memori,om. %s-ari "ro5esor adresira s-aki "odaak ko,i

ide na memori,%# RA$ memori,a ,e -eoma 8r'a. i s-i "oda5i % n,o, s% 8r'o dos%"ni. so=a ,e

8ino imai :o -i:e RA$ memori,e ,er 4PU onda mo9e adresirai mno=o -i:e "odaaka#

." RA)

RA). skraeno od en=+# Random A55ess $emor (memori,a nas%mi>no= "ris%"a). ,e ,edan od

o8+ika "o&ran,i-an,a ra>%narski& "odaaka >i,em sadr9a,% se mo9e "ris%"ii "o 8i+o kom

redos+i,ed%# 3-aka- na>in "ris%"a ra'+ik%,e se od sek-en5i,a+no= na>ina ko,i se korisi kod%re?a,a kao :o s%ma=nena raka. disko-i i 5i+indri. =d,e ,e. '8o= "rirode me&ani>ko= krean,a

ak-i& medi,a 'a "o&ran% "odaaka. ra>%nar "rimoran da "ris%"a "oda5ima "rema sro=o

odre?enom redos+i,ed%# RA$ ,e ,o: karakerisi>an "o ome :o se kod o-e -rse memori,e "oda5i

mo=% ne samo >iai. -e i 'a"isi-ai. 'a ra'+ik% od R3$ (Read@on+ memor) memori,e. i' ko,e

25


26/27

se "oda5i mo=% samo >iai# RA$ se % ra>%narima %"ore8+,a-a "r-ens-eno 'a "rimarn%

"o&ran% "odaaka ko,i se aki-no korise i ne"resano se mi,en,a,%# $e?%im. "oso,e i neke -rse

RA$ %re?a,a ko,i se korise 'a ra,n% "o&ran% "odaaka#

U ra>%narima ,e RA$ 'ad%9en 'a dr9an,e "odaaka i "ro=ramsko= koda okom n,e=o-o=

i'-r:a-an,a# Veoma -a9na karakerisika RA$@a ,e da se ra'+i>iim memori,skim m,esima

=oo-o %-i,ek "ris%"a ,ednakom 8r'inom# Kod neki& dr%=i& e&no+o=i,a "oso,e odre?eni 'aso,i

"ri "ro"%:an,% "o,edini& 8io-a i+i 8a,o-a#

Pr-i sisemi 'asno-ani na -ak%%mskim 5i,e-ima "ona:a+i s% se kao moderni RA$ iako ,e 8i+o

mno=o =re:aka % rad%# Je'=rene memori,e. sa>in,ene od 9i5a omoani& oko ma+i& eroma=neni&

,e'=ri. ima+e s% =oo-o ,ednako -ri,eme "ris%"a# 3sno-na 'amisao ko,a se na+a'i i'a 5i,e-ni& i

,e'=reni& memori,a ,o: %-i,ek se "rim,en,%,e kod sa-remeni& RA$@o-a i'=ra?eni& od ine=ra+ni&

ko+a#

Neka a+ernai-na r,e:en,a 'a "o&ran% "odaaka nis% ima+a ,ednako -ri,eme "ris%"a. "a smo ako

ima+i 5i,e-i is"%n,ene 9i-om ko,e s% dr9a+e ni'o-e 8io-a %' "omo '-%>ni& a+asa. 'aim

5i+indri>ne memori,e ko,e s% 8i+e s+i>ne dana:n,im -rdim disko-ima i n,i&o-o, meodi "o&rane

"odaaka %' "omo nama=neisani& >esi5a s+o9eni& % ne"rekidne kr%9ne rake#

$no=e -rse RA$@a s% nesa8i+ne. % smis+% da =%8e s-o,e "odake kada ,e ra>%nar isk+,%>en#

Uo8i>a,en na>in sm,e:an,a "odaaka % RA$ ,e i+i % o8+ik% na8o,a konden'aora (dinami>ki

RA$) i+i san,% +i"@+o"a (sai>ki RA$)#

U ra'-o,% s% ra'+i>ie -rse Bsa8i+ni&B RA$@o-a ko,e mo=% 'adr9ai s-o,e "odake i kada im ,e

"rekin%o na"a,an,e# Te&no+o=i,e ko,e se "ri ome im"+emenira,% s%. me?% osa+im.

kar8onskeC%=+,eni>ne nano@5i,e-i i eeka ma=nesko= %ne+a#

Zanim+,i-o ,e i di,e+,en,e RA$@a na "ari5i,e. kao :o se o8i>no di,e+e -rdi disko-i. samo :o % ,e

s+%>a,% RA$@a. "ari5i,a kreirana na n,em% mno=o 8r9a od one na -rdom disk%# eso se na'i-a

i ramdisk#

Vrste RA) # -

26


27/27

'-4, skraeno od engl.Static RAM

N#-4 od engl. Non-Volatile RAM

"-4 engl. Dynamic RAM

5ast &age 4ode "-4

0"O -4 engl.Extended Data Out DRAM

'"-4 engl. Synchronous DRAM

"" '"-4 engl. Double Data Rate Synchronous DRAM

"-4 ili ambus "-4

""1-4

Documents

Arh. Procesora Kenan ŠILJAK