Компоненты процессора — страница 2

время каждого такта происходит обращение к специальному модулю памяти CPU -счетчику программ (Programm Counter - PrC), который содержит адрес следующей выполняемой инструкции. Блок управления передает инструкцию из памяти в регистры инструкций (Instruction Registers - IR). В то время как процессор выполняет инструкцию из IR, в счетчик программ поступает ссылка на следующую инструкцию. Некоторые инструкции обрабатывают непосредственно в блоке

управления. Однако большинство инструкций поступает в арифметико-логическое устройство (arithmetic and logic unit - ALU), в котором выполняются арифметические и логические операции над числами. 3.4.1.2. Основные компоненты процессора Главные функциональные компоненты процессора описаны ниже. Ядро. Основной компонент процессора, осуществляющий выполнение команд. Pentium имеет два параллельных целочисленных конвейера, дающие возможность

читать, интерпретировать, выполнять и посылать две команды одновременно. Модуль предсказания перехода (Branch Predictor). Модуль определяет изменение последовательности выполнения команд после перехода, для того чтобы переслать эти команды заранее в декодер команд. Сопроцессор. Модуль для выполнения операций с нецелыми числами (числами с плавающей точкой). Кэш-память первого уровня (LI). CPU Pentium имеет два модуля кэш-памяти (L1) по 8 Кбайт

каждый, один для команд, а другой для данных. Время доступ к данным модулям намного быстрее чем к внешней кэш-памяти второго уровня (L2). Интерфейсный модуль системной шины. По системной шине в CPU поступают команды и данные, которые в данном модуле разделяются на два потока. В случае, когда данные и команды выходят от CPU, потоки объединяются.   Рис.3.11. Основные компоненты процессора Pentium Переход - это изменение последовательности

выполнения команд в соответствии с алгоритмом программного обеспечения. Согласно статистике, переходы встречаются в среднем через каждые шесть команд. Существуют безусловные переходы (типа GOTO), когда управление передается по новому указанному адресу, и условные (типа IF), когда изменяется ход выполнения программы в зависимости от результатов сравнения. Условные переходы снижают общую производительность CPU, т. к. в ожидании

этого перехода конвейер работает вхолостую. Увеличение быстродействия процессора Согласно закону, сформулированному в 1965 г. Гордоном Муром, количество транзисторов в интегральной микросхеме увеличивалось вдвое каждые 18 месяцев. Мур предсказал, что эта тенденция будет сохраняться в течение следующих десяти лет. График показывает, что закон выполняется и до настоящего времени. Законы физики ограничивают разработчиков в