Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Transkript

1 Informační systémy 2 Obsah: Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC ROM RAM Paměti typu CACHE IS2-4 1

2 Dnešní info: Informační systémy 2 03 Informační systémy 2 Nebezpečné selfee 2 Apple - odšifrování telefonů??? Chyba antiviru a auto Google

3 Dnešní info: Informační systémy 2 03 Informační systémy 2 3

4 Dnešní info: Informační systémy 2 03 Informační systémy 2 4

5 Dnešní info: Informační systémy 2 03 Informační systémy 2 5 Autentizace bankovních karet Odposlechy politiků

6 Dnešní info: Informační systémy 2 03 Informační systémy 2 6

7 3. Počítač - stroj, který podle předem připravených instrukcí zpracovává data Základní části: centrální procesorová jednotka (schopná řídit se posloupností instrukcí a ovládat další části počítače) zařízení pro ukládání dat (paměť) zařízení pro vstup dat (např. klávesnice, myš, ) a výstup dat (např. monitor, tiskárna, ) Vstupy Paměť Výstupy Procesor ALU ŘADIČ Sběrnice John von Neumann koncepce počítače IS

8 Mikropočítač Vstupy Paměť Výstupy řídící sběrnice Procesor Mikroprocesor ALU ŘADIČ adresní sběrnice datová sběrnice IS

9 Procesor datová sběrnice - přenáší zpracovávaná data Řadič Aritmeticko - logická jednotka ALU adresní sběrnice - zajišťuje vybírání správných adres nebo dat řídící sběrnice - přenos řídících a synchronizačních signálů datová sběrnice adresní sběrnice řídící sběrnice napájení Výkonný díl počítače Zpracovává a vykonává instrukce zadané programem IS

10 Mooreův zákon Gordon Moore

11 Procesor Výkon procesoru parametr MIPS (Mega Instruction per Second) FLOPS (Floating Point Operation Per Second) Odpověď na otázku: Kolikabitový je Výkonnost procesoru ovlivňují následující faktory: počítač? Šířka slova - počet bitů, které může procesor v daném okamžiku zpracovat, často totožná s šířkou datové sběrnice (počet bitů, které mohou být v daném okamžiku předávány mezi komponenty počítače) taktovací frekvence - počet cyklů zpracování, které provede procesor za 1vteřinu soubor instrukcí (efektivita mikrokódu) šířka datové sběrnice procesoru kapacita cache velikost adresovatelné paměti Vykonání instrukce procesoru vyžaduje jednotky až desítky taktů (strojových cyklů)

12 Mikroinstrukce - elementární operace, kterou je procesor schopen vykonat na jeden takt Instrukční sada mikroprocesoru je soubor instrukcí, které je procesor schopen vykonávat obsahuje instrukce - pro přesuny dat mezi pamětí a registry - pro aritmetické a logické funkce - pro řízení programu - systémové - pro koordinaci ve víceprocesorovém prostředí - pro multimediální programy

13 Druhy mikroprocesorů dle velikosti instrukční sady: CISC (Complete Instruction Set Computer) - vybavení procesoru co nejúplnější instrukční sadou (převládají u PC) RISC (Reduced Instruction Set Computer) - pouze základní instrukce a instrukce pro konkrétní aplikace (Workstation,..) Hybridní - současné procesory - podporují CISC, ale vnitřní strukturou jsou více podobné typu RISC Další důležité parametry: vnitřní paměť CACHE - tzv. first level cache - velmi rychlá statická paměť RAM, integrovaná do mikroprocesoru co nejblíže ALU second level cache větší, vzdálenější od ALU, pomalejší Vícejádrový procesor - je obvod obsahující několik jader procesorů a logiku sloužící k jejich vzájemnému propojení

14 Mikroprocesor Chladič používá se ke snížení teploty procesoru Aktivní chladič ventilátor Napájení ventilátoru Pasivní chladič

15 Mikroprocesor Systém přerušení: Přerušení - je signál řídící sběrnice, který k mikroprocesoru vyšle (generuje) hardwarové zařízení nebo program Vektor přerušení - každé přerušení je identifikováno svým číslem. Vektor přerušení ukazuje na adresu v paměti, kde je uložen obslužný program přerušení. Před skokem na vektor přerušení uloží mikroprocesor svůj momentální stav do registrů zásobníku - možnost pokračování v činnosti po obsluze přerušení. architektura mikroprocesoru určuje způsob zpracování instrukcí: sekvenčně, tj. jedna za druhou, superskalárně, tzn. nezávisle na sobě

16 Mikroprocesor Blokové schéma mikroprocesoru (Intel 8080)

17 Parametry mikroprocesorů Vývoj procesorů Intel Pentium

18 Parametry mikroprocesorů Intel Pentium 4 Northwood (Intel Pentium uveden na trh v roce 1993, Pentium 4 v 11/2000) 55 milionů tranzistorů (32 nm technologie) 217 mm 2, spotřeba až 80 W interní cache 1. úrovně L1 8 kb zaintegrována i paměť cache L2 512 kb přenosová rychlost system bus: 6.4 GB/s (800 MHz) vnitřní frekvence: až 2,4 GHz napájecí napětí: 1,5 V

19 Parametry mikroprocesorů Intel Core i7-5960x technologie: Haswell-E 1,17 miliardy tranzistorů (22 nm technologie) 8 fyzických jáder (16 vláken programu) 248 mm 2, spotřeba až 140 W 8 x interní cache 1. úrovně - L1 32 kb 8 x cache L2 256 kb, cache L3 20 MB přenosová rychlost system bus: 6.4 GB/s (800 MHz) vnitřní frekvence: 4 GHz napájecí napětí 1,051 V Neintelovské procesory: podmínka pro PC: Intel compatible

20 Intel Core i7-5960x