Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
810PODSTAWOWEPOJĘCIAIEWOLUCJAKOMPUTERÓW
Najbardziejistotnymielementaminapłyciegłównejsąukłady.Mikroukładjest
pojedynczymelementemwykonanymzmateriałupółprzewodnikowego,zazwyczaj
zkrzemu,naktórymwytwarzanesąukładyelektroniczneibramkilogiczne.Powstały
produktjestokreślanyjakoukładscalony.
Płytagłównazawierazłączelubgniazdodlaukładuprocesora,któryzazwyczaj
zawierawielepojedynczychrdzeniidlategojestnazywanyprocesoremwielordzenio-
wym.Napłyciegłównejdostępnesąrównieżgniazdadlaukładówpamięci,układów
kontrolerawe-wyiinnychkluczowychkomponentówkomputera.Wprzypadkukom-
puterówstacjonarnychgniazdarozszerzeńumożliwiająpodłączeniewiększejliczby
komponentównakartachrozszerzeń.Zatemnowoczesnapłytagłównałączytylkokil-
kapojedynczychukładów,zktórychkażdyzawieraodkilkutysięcydosetekmilionów
tranzystorów.
Rysunek1.2przedstawiaukładprocesora,któryzawieraosiemrdzeniipamięć
podręcznąL3.Narysunkuniezamieszczonoukładulogicznegowymaganegodoste-
rowaniaoperacjamimiędzyrdzeniamiipamięciąpodręcznąorazmiędzyrdzeniami
iukładamizewnętrznyminapłyciegłównej.Jakpokazanonarysunku,pamięćpod-
ręcznaL3zajmujedwieodrębneczęścipowierzchniukładu.Jednakzazwyczajwszyst-
kierdzeniemajądostępdocałejpamięcipodręcznejL3zapośrednictwemwyżej
wymienionychukładówsterujących.Układprocesorapokazanynarysunku1.2nie
reprezentujeżadnegokonkretnegoproduktu,atylkoogólnepojęcieotym,jaktakie
układysąrozmieszczone.
Wkolejnymetapieszczegółowoprzyjrzymysięstrukturzepojedynczegordzenia,
któryzajmujeczęśćukładuprocesora.Ogólnierzeczbiorąc,elementamifunkcjonal-
nymirdzeniasą:
IUkładlogicznyrozkazów:wykonujezadaniazwiązanezpobieraniemrozkazów
idekodowaniemkażdegowceluokreśleniaoperacjirozkazuorazlokacjiwpamię-
cikażdegoargumentu.
IJednostkaarytmetyczno-logiczna(ALU):wykonujeoperacjęokreślonąprzez
rozkaz.
IUkładlogicznyładowania/przechowywania:zarządzatransferemdanychdo
izpamięcigłównejzapośrednictwempamięcipodręcznej.
WrdzeniuzlokalizowanajesttakżepamięćpodręcznaL1,podzielonanapamięć
podręcznąrozkazów(pamięćpodręcznaI),którajestużywanadoprzesyłaniarozka-
zówdoizpamięcigłównej,orazpamięćpodręcznądanychL1doprzesyłaniaar-
gumentówiwyników.UkładyprocesorówzawierająrównieżpamięćpodręcznąL2,
któraobecnierównieżstanowiczęśćrdzenia.BardzoczęstopamięćpodręcznaL2jest
równieżdzielonanapamięćpodręcznąrozkazówidanych,aczkolwiekużywanajest
równieżpołączona,pojedynczapamięćpodręcznaL2.
Należypamiętać,żetakareprezentacjaukładurdzeniamanacelujedynieprzed-
stawienieogólnejkoncepcjiwewnętrznejstrukturyrdzenia.Wkonkretnymprodukcie
poszczególneelementyfunkcjonalneniemogąbyćtakodrębne,jakpokazanotonary-
sunku1.2,zwłaszczajeśliniektórelubwszystkieztychfunkcjisązaimplementowane
jakoczęśćmikroprogramowanejjednostkisterującej.
PRZYKŁADY.Najbardziejpouczającejestprzyjrzeniesiękilkurzeczywistymprzy-
kładom,ilustrującymhierarchicznąstrukturękomputerów.Narysunku1.3przedsta-
wionozdjęciepłytygłównejkomputerazbudowanegonabaziedwóchprocesorów
