Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

1

Budowa procesora

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

2

Elementy historii informatyki

➔

Rozwój elektroniki



komputery analogowe



twarde dyski (IBM 1956), monitory, drukarki



obwody scalone – kolejne generacje komputerów



prawo Moore'a (1965) (2^

21

 = 2097152)



mikroprocesory (Intel, Texas Instruments 1971, procesory 4­

bitowe)



procesory CISC i RISC (pierwsze procesory 64­bitowe, MIPS 

R4000, 1991)



procesory wielordzeniowe (IBM POWER 4, 2000)



komputery równoległe



sieci komputerowe

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

3

Tranzystory

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

4

Bramki (NOT i NAND)

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

5

Sumator

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

6

ALU

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

7

Przerzutniki (SR, D)

➔

Synchronizacja sygnałem 

zegara

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

8

Rejestry

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

9

Rozwój architektur mikroprocesorów

➔

prawo Moore'a

➔

równoległość na poziomie realizacji pojedynczych 
rozkazów (ILP – instruction level parallelism)

➔

procesory potokowe – podział realizacji rozkazu na wiele 
etapów (Northwood – ok. 20, Prescott – ok. 30) – wiele 
różnych jednostek funkcjonalnych pracujących 
równocześnie

➔

procesory superskalarne (wiele takich samych jednostek 
funkcjonalnych w jednym procesorze, możliwość realizacji 
wielu identycznych rozkazów w każdym cyklu)

➔

procesory wielordzeniowe

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

10

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

11

Przetwarzanie potokowe

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

12

Przetwarzanie potokowe

➔

Fazy przetwarzania rozkazu (przykładowe):



pobranie rozkazu, dekodowanie rozkazu, obliczenie adresu 

argumentów, pobranie argumentów, wykonanie rozkazu, 

obliczenie adresu wyniku, zapis wyniku, sprawdzenie 

przerwania

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

13

Rozwój architektur mikroprocesorów

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

14

Power 4

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

15

Procesor Intel Core 2 Duo

Krzysztof Banaś

Elementy informatyki i systemy informatyczne

16

Hyperthreading