architektura systemów komputerowych · rozwój architektury komputerów klasy pc architektura...

1

Architektura Systemów Komputerowych

�Rozwój architektury komputerów klasy PC

2

Historia rozwoju mikroprocesorów firmy Intel w komputerach klasy PC

1978: Intel 8086 – 29tys. tranzystorów, 16-bitowy, współpracował z

koprocesorem 8087, posiadał 16-bitową szynę danych (lub ośmiobitową w

tańszej wersji "SX" czyli 8088), składał się z dwóch jednostek - współpracy

z pamięcią czyli kolejki oraz wykonawczą, taktowany częstotliwością od

4,77 MHz do około 20 MHz, stosowany w komputerach PC XT.

3


1982: Intel 80286 – 134tys. tranzystorów, 16-bitowy, o zwiększonej do 24-

bitów szynie adresowej, nowe rozkazy, nowy tryb pracy - chroniony

(wspierający wielozadaniowość); adresowanie 16 MB RAM i 1 GB pamięci

wirtualnej, taktowany do 25 MHz, stosowany w komputerach PC AT.

4

Historia rozwoju mikroprocesorów firmy Intel w komputerach klasy

PC

1985: Intel 80386 – 275tys. tranzystorów,

32-bitowy, o poszerzonych do 32 bitów

rejestrach wewnętrznych, szynie danych i

adresowej, wiele nowych rozkazów,

wbudowana jednostka zarządzania

pamięcią MMU (Memory Management

Unit), zmieniony tryb chroniony,

wprowadzony tryb wirtualny, pozwalający

obsłużyć do 4 GB pamięci RAM,

taktowany zegarem 20MHz, komputery

klasy PC przejęły nazewnictwo od nazw

mikroprocesorów.

5


Wewnętrzna

architektura procesora

Intel 80386

Źródło:

http://en.wikipedia.org

6


1989: Intel 80486 – 1,2mln. tranzystorów, 32-bitowy, dodano kilka nowych

instrukcji, zwiększono wydajność jednostki stałoprzecinkowej przez

wprowadzenie architektury potokowej oraz wbudowano i przeprojektowano

koprocesor zmiennoprzecinkowy (FPU), wbudowano kontroler i pamięć cache pierwszego poziomu (L1) o pojemności 8kB, taktowany zegarem 25

do 80MHz.

7


1993: Pentium – 3,1mln. tranzystorów, 32-bitowy, powiększono cache L1,

zmodernizowano FPU, dodano jednostkę przewidywania skoków, dodano

kilka nowych instrukcji, zwiększono zewnętrzną magistralę danych do 64

bitów (procesor pozostał 32-bitowy) oraz szynę adresową do 36 bitów,

procesor składa się z dwóch jednostek wykonawczych dość podobnych do

486 - większość czasów wykonania instrukcji pozostała bez zmian, procesor

w określonych sytuacjach może jednak wykonywać dwa rozkazy równolegle

, taktowany zegarem 66 do 133MHz.

1995: Pentium Pro – 5,5mln. tranzystorów, nieformalnie oznaczany jako

i686, dedykowany w szczególności do serwerów i wydajnych stacji

roboczych, wiele cech procesora RISC, posiada 6 potoków, jego architektura

jest podstawą procesorów Pentium II i Pentium III, zmieniona realizacja

wewnętrzna, L2 cache wbudowany w procesor jako osobny płatek krzemu

zamknięty wraz z procesorem w jednej obudowie, 36-bitowa magistrala

adresowa, 64-bitowa magistrala danych, taktowany zegarem 200MHz.

8


Źródło: http://en.wikipedia.org/

9


1995: Pentium MMX – 4,5mln. tranzystorów, zwiększono rozmiar pamięć cache do 16 kB, dodano jednostkę BPU (ang. Branch Predicition Unit),

zapożyczoną z Pentium Pro, wprowadzono dłuższy potok przetwarzania

instrukcji, dodano 57 nowych instrukcji MMX, dodano stos powrotu, dzięki

czemu powrót z podprogramów (procedur) był krótszy, taktowany zegarem

do 233MHz.

MMX (MultiMedia eXtensions lub Matrix Math eXtensions) - zestaw 57

instrukcji SIMD. Rozkazy MMX mogą realizować działania logiczne i

arytmetyczne na liczbach całkowitych.

10


1997: Pentium II – 7mln. tranzystorów, ma dodatkowe instrukcje MMX i

poprawioną obsługę programów 16-bitowych, obsługa magistrali AGP, nie

miał obudowy typu "socket" (gniazdo) ale "slot" (łącze krawędziowe),

taktowany zegarem od 233

do 450MHz.

11


1999: Pentium III – 8,2mln. tranzystorów, zestaw nowych instrukcji

określany mianem SSE (Streaming SIMD Extensions), rozmiar pamięci

cache drugiego poziomu (L2) dla kodu i danych: 512 kB (taktowana z połową

prędkości rdzenia), obsługa 64-bitowej magistrali PCI, taktowany zegarem

od 450

do 800MHz.

12


2000: Pentium 4 – 42mln. tranzystorów, wielowątkowy, zestaw nowych

instrukcji SSE2 operujący na 128-bitowych liczbach zmiennoprzecinkowych,,

taktowany zegarem od 400MHz do 3,8GHz (Prescott ).

13


2006: Intel Core2 – 321mln. tranzystorów, wielordzeniowy, nacisk na

zwiększenie pamięci podręcznej oraz liczby rdzeni Core2Duo- 2, Core2Quad

-4, stosunkowo wysoki współczynnik IPC (Instructions Per Cycle) - około 3,5,

taktowany zegarem od 1,8GHz do 3,3GHz.

14

Rozwój architektury komputerów klasy PC

Architektura komputera klasy PC XT (1983) z magistralą ISA i mikroprocesorem 8088.

Źródło: http://scotsmist.org.uk

15


Architektura komputera klasy PC AT (1984), mikroprocesor 80286, rozdzielona magistrala lokalna mikroprocesora i magistrala ISA


16


System zawierający magistralę VesaLocal Bus oraz mostek do peryferyjnej magistrali ISA (komputery 468 i Pentium).


17



System z magistralą PCI (PeripheralComponentInterconnect) oraz mostkiem do magistrali ISA.

18


Architektura komputera klasy PCz magistralą AGP (AcceleratedGraphics Port) i PCI

Źródło:http://www.just2good.co.uk

architektura systemów komputerowych · rozwój architektury komputerów klasy pc architektura...

Documents