3. Основные методы  классификации процессоров

3.1. Классификация по  конструкции

 

    Микропроцессоры можно классифицировать по целому ряду признаков.

    По  конструкции они подразделяются:

• на однокристальные, в которых, как правило, вся логика размещается в одном кристалле, они имеют постоянную разрядность и постоянный набор команд. По разрядности они могут быть 4-, 8-, 16-, 32- и 64-разрядными;
• на процессорных элементах (секционированные или с наращиваемой разрядностью), в которых разрядность и система команд может изменяться и определяться в процессе разработки применительно к той прикладной области, где будет использоваться данный МП. Ввиду узкой специализации, производительность этих систем может быть очень высокой.

    Наибольшее  распространение в настоящее  время получили однокристальные МП.

3.2. Классификация по  техническим характеристикам

 

    Микропроцессоры можно классифицировать по ряду признаков, которые принято называть техническими характеристиками, а именно:

• по тактовой частоте – самому важному показателю скорости работы процессора,
• по частоте системной шины – связующего звена процессора и остальных устройств компьютера,
• по размерам Кэш-памяти,
• по коэффициенту умножения – числу, на которое умножается частота системной шины, в результате чего получается рабочая частота процессора,
• по форм-фактору – типу исполнения процессора и способа его подключения к материнской плате,
• по типу ядра и технологии его производства – наиболее интересный метод классификации, рассматриваемый ниже.

3.3. Классификация по технологии производства

 

    Микропроцессоры очень часто классифицируют по технологии их производства, при этом развитие технологии увязывается с минимальными расстояниями между отдельными схемными элементами внутри кристалла, измеряемыми в долях микрометра (мкм), а в наиболее современных процессорах – нанометра (нм). Уменьшение размеров формируемых на полупроводниковом кристалле элементов приводит к возрастанию производительности (за счет более высоких частот) и достижимой степени интеграции, а также снижению потребляемой мощности (из-за уменьшения напряжения питания) и стоимости (из-за уменьшения размеров кристалла на одной пластине формируется большее количество процессоров). В конце 90-х годов стандартной стала технология с 0,25 мкм, которая обеспечивала тактовые частоты 400 — 600 МГц, переход на технологию 0,18 мкм обеспечил тактовые частоты от 600 — 800 МГц и выше. Произошедший в 2001 — 2002 годах переход на технологию 0,13 мкм обеспечил тактовые частоты выше 1 ГГц. Современные процессоры выпускаются по 0,65 и 0,45 нанометровой технологии – наиболее совершенной в мире микропроцессоров. 
 
 
 

4. Современная технология изготовления процессоров. Intel и AMD

4.1. От процессора  к микропроцессору

 

    В современных компьютерах процессоры выполнены в виде компактного  модуля (размерами около 5×5×0,3 см). Большая часть современных процессоров реализована в виде одного полупроводникового кристалла, содержащего миллионы, а с недавнего времени даже миллиарды транзисторов.

    В начале 70-х годов ХХ века, благодаря прорыву в технологии создания БИС и СБИС (больших и сверхбольших интегральных схем), микросхем, стало возможным разместить все необходимые компоненты процессора в одном полупроводниковом устройстве. Появились так называемые микропроцессоры. Переход к микропроцессорам позволил создать персональные компьютеры, которые теперь доступны практически каждому.

    Первый  микропроцессор Intel 4004 был представлен 15 ноября 1971 года корпорацией Intel. Он содержал 2300 транзисторов, работал на тактовой частоте 108 кГц и стоил 300$.

4.2. Intel и AMD

 

    За  годы существования технологии микропроцессоров было разработано множество различных их архитектур. Многие из них (в дополненном и усовершенствованном виде) используются и поныне. Например Intel x86, развившаяся вначале в 32 бит IA32 а позже в 64 бит x86-64. Процессоры архитектуры x86 вначале использовались только в персональных компьютерах компании IBM (IBM PC), но в настоящее время всё более активно используются во всех областях компьютерной индустрии, от суперкомпьютеров до встраиваемых решений. Также можно перечислить такие архитектуры как Alpha, Power, SPARC, PA-RISC, MIPS (RISC — архитектуры) и IA-64 (EPIC — архитектура). Большинство процессоров используемых в настоящее время являются Intel-совместимыми, т. е. имеют такие же наборы инструкций, как и у процессоров компании Intel.

    Наиболее  популярные процессоры сегодня производят фирмы Intel, AMD и IBM. Среди процессоров от Intel имеются Pentium 4, Celeron (упрощённый вариант Pentium), Core 2, Xeon (серия процессоров для серверов), Itanium и др.

    AMD имеет в своей линейке процессоры Duron, Sempron (сравним с Intel Celeron), Athlon, Athlon 64, Athlon 64 X2, Opteron и др.

4.3. Суперсовременные  технологии

 

    Первые  процессоры на совершенно новой процессорной архитектуре Core 2 были официально представлены компанией Intel 27 июля 2006 года. Они подразделяются на модели Solo (одноядерные), Duo (двухъядерные), Quad (четырехъядерные) и Extreme (двух- или четырехъядерные с высочайшей скоростью и разблокированным множителем). Процессоры получили следующие кодовые названия — «Conroe» (для домашних систем), «Merom» (для портативных ПК), «Kentsfield» (четырехъядерный Conroe) и «Penryn» (Merom, выполненный по 0,45 нанометровой технологии).

    Флагманом линейки процессоров от AMD считается процессор Athlon 64, представленный 23 сентября 2003, который являл собой выход компании AMD на рынок 64-битных решений для обычных пользователей. Процессор существует в 3 вариантах: Athlon 64, Athlon 64 FX и двухъядерный Athlon 64 X2. Следующим этапом развития AMD был выпуск мобильного процессора Turion 64, затем двухъядерный Turion 64 X2. Основной акцент при позиционировании и продвижении данных процессоров на рынке делался на их энергосберегающие функции.  

Заключение

 

    Компьютерная  техника лежит в основе современного прогресса. Она обеспечивает работу современных станков, контроль технологических  процессов на производстве, связь  на всех уровнях (от межгосударственного до бытового), с помощью нее проводятся сложные и трудоемкие расчеты, что значительно ускоряет процессы конструирования, разработки, фундаментальные исследования, то есть задает темпы прогресса.

    Основой современной компьютерной техники являются микропроцессоры. Увеличение их быстродействия позволяет ставить перед техникой новые задачи, такие как моделирование сложных процессов, обработка больших объемов информации (наблюдение за космосом), обеспечение автономной работы устройств, машин и целых комплексов. Без совершенствования технологий производства микропроцессоров, невозможен современный научно-технический прогресс. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Практическое  задание

 

    Рассмотрим  следующую задачу.

    В бухгалтерии предприятия ООО  «Александра» рассчитываются ежемесячные отчисления на амортизацию по основным средствам.

1. Построить таблицы по приведенным данным.
2. Выполнить расчет начисленной амортизации в каждом месяце и остаточной стоимости основных средств на конец периода.
3. Организовать межтабличные связи для автоматического формирования сводной ведомости по начисленной амортизации.
4. Сформировать и заполнить сводную ведомость начисленной амортизации по основным средствам за квартал.
5. Результаты изменения первоначальной стоимости основных средств на конец квартала представить в графическом виде.

Описание  алгоритма решения  задачи

 

1. Запустить табличный процессор MS Excel.
2. Создать книгу с именем «Александра».
3. Лист 1 переименовать в лист с названием Первоначальная стоимость.
4. На рабочем листе Первоначальная стоимость создать таблицу стоимости основных средств.
5. Заполнить таблицу исходными данными (рис. 1).

 
 
 
 
 
 
 

Рис. 1. Данные о первоначальной стоимости основных средств

6. Листы 2, 3 и 4 переименовать в листы с названиями январь 2006, февраль 2006, март 2006 соответственно.
7. На листах январь 2006, февраль 2006, март 2006 создать таблицы с перечнем оборудования, его остаточной стоимостью на начало месяца, на конец месяца и начисленной амортизацией.
8. Заполнить столбец стоимости оборудования на начало месяца листа январь 2006 исходными данными.
9. В ячейке С3 прописать функцию =B3*'Первоначальная стоимость'!$B$8, которая производит умножение стоимости оборудования на начало месяца на размер амортизации из листа Первоначальная стоимость.
10. Размножить функцию в ячейке С3 до ячейки С6.
11. В ячейке D3 прописать функцию =B3-C3 и размножить её до ячейки D6.
12. В ячейках B7, C7 и D7 прописать функции =СУММ(B3:B6), =СУММ(C3:C6) и =СУММ(D3:D6) соответственно, позволяющие суммировать аргументы.
13. Получившийся результат можно видеть на рис. 2.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 2. Ведомость  расчета амортизационных отчислений за январь 2006 
 

14. На листах февраль 2006 и март 2006 выполнить аналогичные действия, прописанные в пунктах 9 – 12. За исключением одного действия: вместо функции =B3*'Первоначальная стоимость'!$B$8 в ячейку C3 на листе февраль 2006 прописать функцию ='январь 2006'!D3, а на листе март 2006 в ячейку С3 прописать функцию ='февраль 2006'!D3. Данное действие необходимо, т.к. остаточная стоимость на начало месяца равна остаточной стоимости на конец предыдущего месяца. Результаты вычислений представлены на рис. 3 и 4.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 3. Ведомость  расчета амортизационных отчислений за февраль 2006 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 3. Ведомость  расчета амортизационных отчислений за март 2006 

15.  Создать  лист Сводная ведомость. На листе разработать структуру шаблона сводной ведомости начисленной амортизации.
16. В ячейке С13 на листе Сводная ведомость прописать функцию =ВПР(B13;'Первоначальная стоимость'!$A$3:$B$6;2;0), осуществляющую сопоставление значения в ячейке В13 с значениями столбца А в таблице на листе Первоначальная стоимость. Размножить ячейку C13 до ячейки C 16.
17. В ячейке D13 на листе Сводная ведомость прописать функцию =ВПР(B13;'январь 2006'!$A$3:$B$6;2;0), осуществляющую сопоставление значения в ячейке D13 с значениями столбца А в таблице на листе январь 2006. Размножить ячейку D13 до ячейки D 16.
18. В ячейке E13 на листе Сводная ведомость прописать функцию =ВПР(B13;'январь 2006'!$A$3:$C$6;3;0)+ВПР(B13;'февраль 2006'!$A$3:$C$6;3;0)+ВПР(B13;'март 2006'!$A$3:$C$6;3;0). Это позволит выбрать соответствующие наименованию основного средства значения на листах январь 2006, февраль 2006, март 2006 и просуммировать их. Размножить ячейку E13 до ячейки E 16.
19. В ячейку F13 занести формулу =D13-E13, вычисляющую остаточную стоимость имущества на конец периода. Размножить ячейку F13 до ячейки F 16.
20. В каждом столбце данных подвести итоги при помощи функции суммирования.
21. Оформить таблицу как на рис. 4.