Информатика и ИКТ. Цветкова М.С., Великович Л.С.

Дано понятие информационных процессов. Рассмотрены информационные модели, системы счисления, технологии программирования, принципы кодирования, храпения, поиска и обработки информации. Приведены основы алгоритмизации, даны примеры алгоритмов обработки информации. Описаны средства информационных и телекоммуникационных технологий. Подробно изложена технология создания и преобразования информационных объектов (обработка текста, графического и табличного материала, звуковой информации, создание мультимедийной презентации). Для обучающихся в учреждениях начального и среднего профессионального образования.

Информатика и ИКТ. Цветкова М.С., Великович Л.С.

Информатика и ИКТ.

Микропроцессоры и концепции памяти
После изучения данной сессии студенты смогут:
* Узнайте о микропроцессоре и его характеристиках * классифицируйте микропроцессоры-RISC, CISC и EPIC *изучите различные единицы памяти
* Изучите типы памяти-первичная память и вторичная память * узнайте о различных портах ввода-вывода / соединениях
Микропроцессор
Мы изучили, что центральный процессор обрабатывает данные внутри компьютера. Он интерпретирует все данные ему инструкции и выполняет эти инструкции. Микропроцессор-это центральный процессор (CPU) на одном чипе. Это универсальное программируемое устройство, построенное с использованием технологии полупроводникового оксида металла (MOS). В 1971 году корпорация Intel изготовила первый микропроцессор-4004. Он мог делать только операции сложения и вычитания, и это тоже он мог обрабатывать только 4 бита за один раз. Но Intel 4004 привел в действие один из первых портативных электронных калькуляторов, и с тех пор микропроцессорная техника прошла долгий путь. Сегодня у нас есть процессоры, с помощью которых можно обрабатывать до 128 бит одновременно со скоростью миллиарда инструкций в секунду.
Давайте теперь посмотрим на характеристики микропроцессоров:
Instruction набор инструкций: это набор инструкций, которые выполняет микропроцессор
длина слова: количество битов, обработанных в одной инструкции, называется длиной слова или размером слова. Размер слова прямо пропорционален вычислительной мощности процессора. Во время обработки, внутренние регистры общего назначения содержат данные. Таким образом, если внутренние регистры могут содержать данные до 8 бит, длина слова составляет 8 бит. Если он может обрабатывать 16 бит за раз, то внутренние регистры могут содержать до 16 бит за раз и так далее. Следовательно, 32-разрядный процессор примерно в 4 раза быстрее, чем 8-разрядный процессор. Примеры длин слов-16 бит, 32 бит, 64 бит. Термины 16-битный процессор, 32-битный процессор, 64-битный процессор используются очень часто, когда речь идет о процессорах. Сейчас
мы знаем, что эти термины означают максимальное количество битов, которое данный процессор может обрабатывать за один раз.
System системная тактовая частота: скорость микропроцессора контролируется системными часами. Системные часы-это электронная схема, генерирующая импульсы, которые измеряются миллионами циклов в секунду (МГц). Число импульсов, генерируемых часами в единицу времени, является их тактовой частотой. Каждый микропроцессор характеризуется своей тактовой частотой. В настоящее время микропроцессоры имеют тактовую частоту в несколько ГГц. Процессор использует эту тактовую частоту для управления последовательностью и выполнением различных операций в компьютере.
Классификация микропроцессоров
Помимо ширины данных (длины слова), которые микропроцессоры могут обрабатывать одновременно, классификация также основана на архитектуре, т. е. наборе команд микропроцессора. Изучая процессоры, мы сталкиваемся с двумя сокращениями CISC и RISC.
 Это тип микропроцессорной архитектуры, которая использует небольшой набор инструкций одинаковой длины. Это простые, но примитивные инструкции, которые выполняются за один такт. По этой причине чипы RISC менее сложны и менее дороги в производстве. Инструкции имеют одинаковую длину, которая взаимодействует примерно с 32-36 регистрами. Размер программы в случае архитектуры RISC больше, но для доступа к данным требуется больше циклов памяти. Чтобы уменьшить количество циклов памяти, RISC сохраняет необходимые данные в самом процессоре. Недостатком конструкции RISC является то, что компьютер должен объединять или повторять операции для завершения большой программы, состоящей из многих операций обработки. Поскольку инструкции просты, процессоры RISC относительно просты в разработке. Примеры процессора RISC-SPARC, POWER PC и др.
Таким образом, в процессорах CISC присутствует меньше регистров общего назначения(8-12). Кроме того, меньшее количество циклов памяти приводит к более быстрому выполнению программы.
EPIC EPIC: это означает явно параллельные вычисления команд. Это компьютерная архитектура, которая сочетает в себе лучшие характеристики RISC и CISC. Он не использует инструкции какой-либо фиксированной длины, а скорее направлен на параллельную обработку инструкций. Он использует набор сложных инструкций, которые в дополнение к основной инструкции также содержат информацию о том, как запустить инструкцию параллельно с другими инструкциями. Это значительно повышает эффективность эпического процессора. С архитектурой IA-64 (архитектура-64 от Intel) — это первый интеловский 64 битный процессор на основе эпоса.
Понятия Памяти
Память является одним из наиболее важных компонентов компьютерной системы, поскольку она хранит данные и инструкции. Каждый чип памяти содержит тысячи ячеек памяти. В компьютере данные хранятся в виде битов и байтов. Бит-это самая маленькая единица памяти. Кусочек-это набор из 4 битов. Восемь битов, объединенных вместе, образуют один байт, который, в свою очередь, представляет собой один символ. Другими единицами памяти являются КБ (килобайт), МБ (мегабайт) ,ГБ (гигабайт), ТБ(терабайт), ПБ (петабайт), ЭБ (эксабайт), ЗБ (зеттабайт) и йб (Йоттабайт). Каждая вышестоящая единица равна 210 предыдущей единице. В следующей таблице показаны различные блоки памяти компьютера:

[свернуть]

Предложения интернет-магазинов.