Файл: Процессор персонального компьютера. Назначение, функции, классификация процессора (Архитектура ПК и назначение процессора).pdf

Отечественные разработки интегральных микросхем начались в 70-х г. XX столетия. Было создано несколько предприятий и конструкторских бюро, в которые вошли специалисты и ученые разных областей науки и технологий. Разработки велись как самостоятельные, так и имел место промышленный шпионаж, с копированием зарубежных разработок. Часть идей предложенных в ходе выработки архитектуры микропроцессоров, со стороны прошедших лет, отечественные специалисты оценивают как весьма перспективные и удачные.

Но как часто бывало в эпоху СССР – далеко не все передовые изобретения и идеи отечественных ученых и специалистов проходили через сито бюрократической машины. В итоге после первоначального всплеска в работе по созданию собственных микропроцессоров и интегральных микросхем, разработчики увязли в доказывании необходимости своей работы, выбивании средств, материалов, производственных площадей, согласовании планов, смет и т.д. в итоге к началу 1980 года практически ни одно КБ не функционировало, а все наработки были утеряны.

Дальнейшая экономическая и политическая ситуации в стране отодвинули разработки микропроцессоров у нас в стране на задний план.

В апреле 1992 года на базе Института точной механики и вычислительной техники им. С.А. Лебедева создается ЗАО МЦСТ. На тот момент в институте было разработано несколько вычислительных комплексов под общим брендом «Эльбрус». Часть из них осталась лишь на бумаге, а часть была выпушена ограниченной серией 30-100 штук и нашли свое применение в основном в военно-промышленном комплексе, в частности в качестве систем управления радиолокационными станциями дальнего обнаружения [9, С. 25].

На данный момент компанией ведутся разработки архитектур микропроцессорной техники, технологических процессов их производства и построение вычислительных комплексов на их основе по государственными и частным заказам.

Несмотря на усилия отечественных специалистов технологический отрыв на данный момент весьма велик, и оценивается в 7-8 лет. Этому способствует и закрытость передовых зарубежных технологий, сохранившаяся со времен «холодной войны», выраженная в ряде законодательных актов западных стран в ограничении на продажу нашей стране передовых технологий. Часть удается получить через третьи страны путем не совсем легальных, с точки зрения правообладателей, сделок, либо путем, не теряющего своей актуальности, промышленного шпионажа.

Самая передовая разработка запущенная на данный момент в серию это микропроцессор Эльбрус-4С (1891ВМ8Я) – многоядерный универсальный высокопроизводительный микропроцессор, построенный в соответствии с улучшенной архитектурой «Эльбрус» [12, С. 10].. Каждое ядро процессора декодирует и отправляет на исполнение до 23 операций за такт.

Эльбрус-4С представляет собой систему на кристалле, содержащую 4 вычислительных ядра, кэш-память 2-го уровня общим объёмом 8 Мегабайт, 3 контроллера памяти, 3 канала межпроцессорного обмена и канал ввода-вывода .

Рабочая тактовая частота микросхемы составляет 800 МГц. Кристалл выполнен по технологической норме 65 нм, средняя рассеиваемая мощность составляет 45 Вт.

Основная сфера применения микропроцессоров «Эльбрус-4С» – серверы, настольные компьютеры, мощные встраиваемые вычислители.

Заключение

Персональные компьютеры получили широкое распространение, начиная с 50-х годов. Сначала это были очень большие и дорогие устройства, используемые лишь в госучреждения и крупных корпорациях. Размеры и форма ПК претерпели кардинальные изменения за годы развития основного компонента – микропроцессора.

В данной работе объектом изучения были микропроцессоры ПК. Была рассмотрена история их развития, особенности процесса их эволюции, раскрыты основные понятия, используемые в выбранной теме; дана классификация микропроцессоров и характеристика их элементов; рассмотрена структура и основные характеристики ПК.

Успехи, достигнутые за время существования микропроцессора, почти полвека назад невозможно было предугадать. Трудно себе даже представить, насколько возросшая мощь процессоров расширит сферу их применения, причем не только в бизнесе и в области коммуникаций. Как дома, так и на рабочих местах возникнет новая информационная среда, откроются невиданные ранее возможности.

Будущее микропроцессорной техники связано сегодня с двумя новыми направлениями - нанотехнологиями и кванотовыми вычислительными системами. Эти пока еще главным образом теоретические исследования в качестве компонентов логических схем молекул и даже субатомных частиц: основой для вычислений должны служить не электрические цепи, как сейчас, а положение отдельных атомов или направление вращения электронов. Если «микроскопические» компьютеры будут созданы, то они обойдут современные машины по многим параметрам.

После рассмотрения этой темы, представление об устройстве процессора, его характеристиках и функциях стало более четким. Так же было рассмотрено разнообразие микропроцессоров и их эволюция на протяжении всей истории ПК.