Пентиум

Пентиум, иако је наследник Интелових 80×86 и рачуна се као CISC процесор, у основи је комбинација RISC и CISC концепта, јер у својим језгрима остварује RISC концепте, укључујући проточно извршавање инструкција (што се реализује тзв. текућим линијама, код којих је истовремено присутан већи број инструкција у различитим фазама извршавања), суперскаларност…
Пентиум је микропроцесор који је Интел представио 1993. године као наследника процесора i486 (чија је архитектура скоро идентична архитектури процесора 80386), тако да као његов наследник има исти скуп регистара, начине адресирања и скуп инструкција. Пентиум је суперскаларни микропроцесор заснован на CISC концепцији, садржи 3,3 милиона транзистора. Има 32-битну адресну магистралу, 64-битну магистралу података, две петостепене текуће линије за целобројне инструкције чиме се обезбеђује суперскаларност (истовремено извршавање две инструкције које су међусобно независне, при чему је извршавање сваке инструкције подељено у пет фаза), уграђену јединицу за рад са бројевима у покретном зарезу (инструкције за реалне бројеве подељене су у 8 фаза) и јединицу за управљање меморијом, две уграђене кеш меморије нивоа L1, свака величине 8KB – за инструкције и за податке, и начин управљања системом (Sistem Management Mode – SMM) који омогућава микропроцесору да успори или заустави неке системске компоненте када је систем у стању мировања или кад обавља задатке који не захтевају интензивно ангажовање централног процесора, смањујући на тај начин потрошњу енергије. Пентиум, такође примењује предвиђање гранања што има за резултат брже перформансе система. За предвиђање гранања постоји хардверска компонента BTB (Branch Target Bafer). Уколико је претпоставка о скоку, тј. о гранању исправна нема губитака, ако је претпоставка погрешна понавља се одређени број циклуса у тој текућој линији. Поред тога, Пентиум има уграђене карактеристике за осигурање целовитости података и подржава функционалну проверу редундантности (FRC). Линија U користи се и за целобројне инструкције и за инструкције за бројеве у покретном зарезу, а V линија се користи и за целобројне инструкције и за једноставне инструкције за размену бројева у покретном зарезу.

архитектура Пентиума

архитектура Пентиума

Улазно-излазна (спољашња, системска) магистрала података представља скуп проводника који се користе за преношење података из спољашњег окружења у микропроцесор, или за преношење података из микропроцесора према спољашњем окружењу. Овом магистралом одређен је број бита који се могу пренети у микропроцесор или из њега у једном циклусу. Величином магистрале података дефинисана је и величина меморијске локације са којом микропроцесор комуницира (нпр, 32-битна спољашња магистрала података чита и уписује у меморију 32 бита истовремено). Код Пентиума системска магистрала података је ширине 64 бита, а величина регистара је 32 бита.
Пентиум има унутрашње регистре (унутрашњу магистралу података) који су двоструко мањи од спољашње магистрале података. Проблем се решава применом суперскаларног извршавања наредби. Суперскаларна архитектура представља вишеструке проточне обраде података. Пентиум I има два унутрашња 32-битна проточна процесора за обраду података – то су текуће линије U и V.
Адресна магистрала представља скуп проводника који се користе за дефинисање адресе меморијске локације RAM-а у коју микропроцесор шаље неки податак, или адресе меморијске локације RAM-а са које микропроцесор чита неки податак. Величина адресне магистрале одређује највећу количину RAM меморије са којом микропроцесор може да комуницира. Ако је величина адресне магистрале n бита, микропроцесор може да адресира 2меморијских локација, а свака меморијска локација садржи 8b=1B меморије. Код Пентиума адресна магистрала је ширине 32 бита, тако да може адресирати 232B=4GB.
Брзина микропроцесора изражава се фреквенцијом импулса којим се микропроцесор тактује. Све активности у микропроцесу синхронизоване су са такт импулсом. Један циклус (периода) такт импулса је најмања јединица времена за микропроцесор. Свака активност коју реализује микропроцесор захтева најмање један циклус. Стање чекања је време током којег микропроцесор не ради ништа. Код Пентиума време извршавања инструкција је 1-2 инструкције по циклусу.
Брзина микророцесора је већа у односу на брзину матичне плоче. Сви савремени микропроцесори од 80486 па даље раде на умношку брзине матичне плоче. Пентиум IV на 2,53GHz ради на умношку од 4,75 брзине матичне плоче од 533MHz (533MHz x 4,75=2,53GHz).
Програмирање новијих микропроцесора из фамије x86 је у основи исто као и програмирање ранијих микрорачунара.
Један важан начин адресирања који се јавља почев од микропроцесора 80386 па надаље назива се адресирање са умножавањем индекса (scaled-index addressing). Адресирање са умножавањем индекса дозвољава да се структурама података типа поља које се смештају у меморији приступа индексним регистром. Формат овог начина адресирања захтева коришћење два регистра како би се адресирала меморија. У једном регистру се чува базна адреса поља података а у другом се чува индекс. Типичан пример је инструкција MOV EAX,[EBX+4*ECX]. Ако регистар EBX садржи почетну адресу меморијског поља а регистар ECX садржи број елемената, тада ова инструкција може да адресира било које 32-битно поље података. На пример, ако регистар ECX садржи 2, тада се меморијска адреса којој се приступа одређује: садржај регистра EBX (у овом регистру се чува почетна адреса поља) плус 8 (4 x 2). Први елеменат поља (број 0) се чува на бајт локацијама које почињу од адресе 0 до 3, други елемент (број 1) се чува на бајт локацијама чије се адресе налазе у опсегу од 4 до 7, трећи елеменат (број 2) се смешта у бајт локације чије се адресе налазе у опсегу од 8 до C, итд. Треба нагласити да индекс 2 генерише 8 јер се код овог адресног начина рада користи фактор умножавања 4.

Advertisements

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s