Класифікація процесорів. СПК, Настусенко С., ІНФ18Б
Процесор
Процесор — це «мозок» комп'ютера. Процесором називається пристрій, що здатен обробляти програмний код і визначати основні функції комп'ютера з обробки інформації, тобто процесор виконує основні процеси в комп'ютері.
Класифікація процесорів
1. По виконуваних функцій і сфери застосування:
a) Процесори вбудованих (керуючих) систем (embedded processor):
- універсальні;
- з розширеними комунікаційними можливостями;
- з розширеними можливостями дискретного вводу-виводу;
- з розширеними можливостями обробки аналогових сигналів (mixed signal processor (MSP));
b) Комунікаційні процесори - мають спеціальну підтримку апаратних інтерфейсів і протоколів комунікаційних систем:
- мережеві - підтримують поширені мережеві і сучасні периферійні інтерфейси: Ethernet, HDLC, X.25, Tl, ATM, USB, High Speed U ART та ін. Випускаються фірмами Motorola (МСбЗЗхх, MPCSxx), AMD (Am 1 86СС);
- модемні - підтримують протоколи серій V2x, V3x передачі даних із синхронних і асинхронних модемним каналах.
c) Процесори цифрової обробки сигналів (digital signal processor (DSP)) - реалізують методи цифрової обробки сигналів: фільтрацію, спектральний аналіз, змішання сигналів, масштабування. Відмітна особливість DSP-процесорів - потокова обробка великих обсягів даних в реальному часі, що вимагає високої продуктивності, але обмеженого набору операцій. Основні виробники - Texas Instruments (сімейство TMS320), Analog Devices (сімейство ADSP21xxx), Motorola (сімейства DSP56xxx, DSP96xxx);
d) Медійні процесори - орієнтовані на обробку відео- і звукової інформації:
- з апаратної підтримкою мультимедійної обробки (медіапроцесора) - мають апаратні блоки і розвинену систему команд для обробки і передачі аудіо і графічних даних, відеозображень. Використовуються в аудіо- і відеоадаптерах в персональному комп'ютері, в ігрових приставках, в побутовій техніці. Приклади: медіапроцесор систем зв'язку компанії Microtltility, універсальні медіапроцесора Trimedia (Philips), MediaGX (Ciryx), відеопроцесори серії NV1..5 (Nvidia);
- з мультимедійним розширенням набору команд (Intel MMX і більш старші моделі, UltraSPARC (Sun Microsystem).
e) Co-процесори:
- математичні;
- введення-виведення.
f) Трансп'ютерів - процесор для побудови масово-паралельних систем. Має на кристалі локальні процесорний ядро і пам'ять, а також спеціальні швидкодіючі канали зв'язку для взаємодії з іншими транспьютерами (лінки). Основний розробник і виробник транспьютеров - компанія Inmos, Inc (Великобританія).
g) Інші типи спецпроцесорів:
- нейропроцесори - орієнтовані на побудову систем з архітектурою нейронних мереж. Такі системи застосовуються для вирішення погано формалізованих задач: розпізнавання образів, передбачення поведінки систем, оптимізація і т.п .;
- процесори мов високого рівня (JAVA, Forth і ін.);
- вузькоспеціалізовані (медична техніка, військові, для науково-дослідних систем і т.п.).
2. По повноті обчислювального ядра:
a) Co-процесори (арифметичні, введення-виведення);
b) Повнофункціональні (звичайні) процесори;
c) З розширеної периферією (наприклад, процесори для вбудованих застосувань i386EX (Intel), elan520 (AMD));
d) ОКМЕВМ;
e) Однокристальний мультипроцесорні системи (TriCore (Motorola)).
3. За архітектурою обчислювального ядра:
a) За розрядності ядра:
- I Типові (з розрядністю 4, 8, 16, 32, 64);
- II З більшою розрядністю. На даний момент не поширені;
- III З нестандартної (не кратна 8-ми) розрядністю. Серійних моделей не випускається, можуть розроблятися для вузькоспеціалізованих застосувань;
- IV Масштабуються (блочно-секційні).
b) За організації пам'яті:
- з Гарвардської архітектурою - з роздільною пам'яттю програм і пам'яттю даних. Не допускається запуск виконання коду, розташованого в пам'яті даних;
- з Принстонской архітектурою (архітектурою Фон-Неймана) - з єдиної пам'яттю для зберігання команд і даних. Дані можуть інтерпретовані як виконуваний код.
c) За системою команд:
- CISC - з традиційним набором команд. Команди можуть мати різні формати, різну довжину і час виконання. В результаті для їх дешифрування і виконання необхідно більш складне і відповідно повільне пристрій управління, утруднена конвеєрна обробка потоку команд;
- RISC - зі скороченим набором команд. Використовується невелика кількість форматів команд з однаковою довжиною і часом виконання.
