Processzorok fejlődése

A processzorok fejlődése őrületes tempóban halad, teljesítményük minden másfél évben megduplázódik.

A mikroprocesszorok története 1971-ben kezdődött, amikor egy pici ismeretlen cég, az Intel a világon először több tranzisztort épített egybe, hogy központi vezérlő egységet alkosson. Nyolc évvel ezután készült el az első személyi számítógép, melyeket hat generációba tudunk osztani a benne található processzorok alapján. Az XT-ket, az AT-k - névszerint a 286-osok, a 386-osok és a 486-osok követték. Az ötödik generációs processzorok a pentiumok, a legfejlettebb ötödik generációs processzorok a pentium MMX-ek. A legújabb hatodik generációs processzorok, a Pentium Pro, a Pentium 2 és az AMD K6 illetve az AMD K6-2. Az első generációs CPU-kban 29ezer tranzisztor volt, a legújabbakban több mint ötmillió.

A processzorok fejlődését a két nagy konkurens gyártó, az Intel és az AMD alapítása és története kapcsán lehet a legszemléletesebben bemutatni.

---

AMD - Advanced Micro Devices

Kezdetek

Az AMD története elválaszthatatlan a cég alapítása óta vezérigazgató Jerry Sanders személyétől. Sanders az illinois-i egyetemen szerzett elektromérnöki végzettséget, majd a Douglas Aircraft Companyhoz csatlakozott és légkondicinálókat tervezett. Hamarosan ráébredt azonban arra, hogy az elektronikai iparban sokkal több pénzt tud keresni, ha értékesítéssel foglalkozik. Ezért 1959-ben a Motorolához csatlakozott, mint értékesítési menedzser. Egy év múlva a Fairchild Semiconductor nevű céghez szerződőtt. 1968-ban két fairchildos vezető, Robert Noyce és Gordon Moore elhagyta a céget, majd megalapította az Intel Corporationt. Az új vezetőség

menesztette a vezető beosztású dolgozók nagy részét, egyedül Sanders maradt. Ám két hét múlva Sandersszel is közölték, hogy nincs szükség rá. Ekkor több volt Fairchildos munkatársával összeültek és kidolgoztak egy üzleti tervet. A névválasztással nem volt szerencséjük: az első és leginkább favorizált változat, a Sanders Associates már foglalt volt, csakúgy, mint a listán szereplő további tucatnyi név. Végül az első elfogadható, a listán 17. helyen szereplő elnevezésre esett a választás: Advanced Micro Devices. A céget nyolc korábbi Fairchild-alkalmazott alapította meg 1969. május 1-jén: Jerry Sanders, John Carey, Sven Simonsen, Ed Turney, Jack Gifford, Frank Botte, Jim Giles és Larry Stenger. Ha jól belegondolunk a mai két vezető processzorgyártó alapítói valaha egy csapatban dolgoztak.

Az AMD alapítói, Sanders balról a negyedik

 

Érdekesség, hogy az AMD indulásához szükséges tőkét, az akkor már jól menő Intel céget alapító Robert Noyce segítségével sikerült határidőre előteremteni.

A cég 1969 szeptemberében költözött be Sunnyvale-ben a Thomson Place 901-es szám alá.

 

Az AMD épülete

 

 Az 550 000 dolláros beruházással felépített létesítmény maga volt az AMD. Itt volt megtalálható a fab, a címkéző és tokozó üzem, a szállítási, értékesítési osztály és a központ. Két hónappal az épület birtokba vétele után a cég el is készült első termékével, az Am9300-zal, amely egy négybites MSI - Medium Scale Integration - közepes integráltsági fokú áramkör, amely általánosságban körülbelül 10 000 alkatrészfunkciót foglal magában - eltolóregiszter volt. Akkoriban a "fab" 50 mm-es átmérőjű waferekkel dolgozott 7 mikronos gyártástechnológiával, és a lelkes munkatársaknak köszönhetően már e korai időszakban sikerült elérni az abban az időben kifejezetten jónak számító 40%-os ostyánkénti hozamot.

Abban az időben az elektronikus alkatrészeket gyártó cégek gombamódra szaporodtak és nem voltak túl hosszú életüek. Ezért kellett az AMD-nek valamit kitalálnia, hogy életben maradjon. Mivel az akkori szabványvédelem elég szabályozatlan volt, ezért az AMD elkezdte az akkori legnagyobb félvezetőgyártók chipjeit másolni. Az akkori IC-k viszonylag "egyszerű" felépítése miatt, a másolás tervek nélkül is ment. Újratervezték őket, az esetleges hibákat kijavították Következő lépés a piaci részesedés növelése volt. A 70'-es években a legnagyobb lehetőség a hadseregben rejlett. Kis szerencsével és kiváló csapatmunkával az AMD megkötötte első nagy üzletét az Amerikai Hadsereggel.

 

A felemelkedés

 A cég egyre több alkalmazottat foglalkozatott és termékpalettája is kibővült. 1971-ben az AMD történetének első nyereséges évét zárta: 4,6 millió dolláros forgalom mellett 176 000 dollár profitot termelt. A fejlődéshez hozzájárult Sanders motiválása is. Ezek közé a "vállveregetések" közé tartozott az az igéret is, miszerint ha az 1977-es negyedéves forgalom eléri a 17 millió dollárt, akkor a dolgozók között kisorsol egy tűzpiros Corvettet. A forgalom 17,5 millió dollár lett és a kocsit egy szakmunkás vihette haza. Emlékezetesebb azonban a cég által fizetett római vakációknál és az autók ajándékozásánál a szintén Sanders által kezdeményezett 1978-as Run for the Sun értékesítési program. Erre az évre a vezérigazgató 93 millió dolláros forgalmat irányzott elő, ami a Nap és a Föld közötti távolság minden mérföldjére vetítve 1 dolláros bevételt jelent. A cég ebben az évben azonban csupán 92,3 milliós forgalmat bonyolított.

Az üzlet jól ment, a nyereség nőt. De Sanders pénzszórása és kapzsisága, illetve az állandó ragaszkodása a legjobb és legdrágább dolgokhoz oda vezetett, hogy hamar maga ellen fordította a vezetőséget, akik sorban elhagyták. Így 1982-re csak Sanders és Sven Simonsen maradt meg az alapítók közül. Bár Sanders nagylábon élt, de a cégét keménykezűen irányította. Az AMD tőzsdei bevezetésére 1972. szeptember 27-én került sor, egy évvel azután, hogy az Intel is a tőzsdére vitte a papírjait.

A még mindig piaci újoncnak számító cég fennmaradását az a stratégiai döntés garantálta, melynek révén az AMD üzemeiben megkezdődött az elavultnak tekinthető bipoláris technológia leváltása a rivális Intel által is alkalmazott MOS (metal-oxide semiconductor) technológiára. Ennek részeként a cég létrehozta önálló MOS-divízióját és megkezdte az új gyártástechnológiával előállított dinamikus és statikus RAM-chipek, valamint a korban újdonságnak számító EPROM-chipek (erasable, programmable read-only memory) és mikroprocesszorok gyártását. Az AMD első RAM-chipje, az 1971-ben piacra dobott Am3101 még bipoláris technológiával készült és 64 bit tárolására volt alkalmas.

Az AMD cég üzletmenete gyakorlatilag az engedély nélküli másolás politikájára épült. Ezért érte őket villámcsapásként, amikor az Intel perrel fenyegette meg őket, mivel az Intel meggyőződése volt, hogy az AMD EPROM-chipjei sértik a cég szabadalmait. Sandersnek fel kellett ismernie, hogy cége válaszút elé érkezett. A rivális Intel már ekkor közel háromszor nagyobb céggé nőtte ki magát, mint az AMD. Sanders legendás rábeszélőképességének köszönhetően az AMD mégis nyertesként került ki a cég első szabadalomsértési ügyéből.

 

"Holnap licencmegállapodást írok alá az Intellel a 8085 gyártásáról."

 Több mint kéthónapos egyeztetés után - ami Sanders és az Intel vezetői között folyt - végül egy nap Sanders a vezetői ülést e szavakkal nyitotta meg. Jelentős győzelem volt ez az AMD számára. Igaz, a cégnek engedményeket kellett tennie, de ezek súlya eltörpült amellett, hogy a megegyezés révén Sandersnek sikerült cége jövőjét biztosítania. Az 1976-ban aláírt keresztlicenc-megállapodás értelmében az AMD licencdíjat volt kénytelen fizetni az Intelnek az általa gyártott EPROM-chipek után, míg az Intel megszerezte a jogot az AMD által gyártott chipek (különösképpen pedig az akkoriban újdonságnak számító lebegőpontos aritmetikai egység, FPU) second sourcingjára. Ugyanakkor minthogy az Intel zökkenőmentes ellátást kívánt biztosítani a Zilog Z80 ellenében piacra dobott i8085 mikroprocesszornak, az AMD megkapta a jogot a termék gyártására.

A megállapodás lehetővé tette az AMD számára, hogy használhassa a termékmegnevezést, az Intel 8085-tel teljesen kompatibilisként hirdethesse saját chipjét, és az Intel által készített technikai útmutatókat a saját borítója alatt hozza forgalomba. Mi több, a legális másolás költséghatékonyabbnak is bizonyult: a fáradságos és időigényes visszafejtés munkálataitól el lehetett tekinteni, hiszen a cég egyszerűen megkapta az Inteltől a gyártáshoz szükséges fotómaszkokat. Végül, de nem utolsósorban, az AMD megszerezte a jogot az Intel által kifejlesztett mikroprocesszor-mikrokód használatára is.

Ebben az időben figyeltek fel a félvezetőgyártókra a nagyobb elektronikai eszközöket gyártó cégek - Bosch, Siemens. Bár a Siemens az Intelt szemelte ki magának, de az Intel elutasított minden ajánlatot. Az AMD viszont hajlandó volt "bérbeadni" bizonyos részét a cégnek. Az üzlet megkötetett. 1979-ben az AMD története során először számolt be 100 millió dollárt meghaladó forgalomról, míg ekkorra alkalmazottainak száma elérte a 4500 főt. 1980-ban az AMD forgalma több mint 50 százalékkal 225,6 millió dollárra nőtt, nettó nyeresége pedig megduplázódott az előző évhez képest; a vállalat ebben az évben több (23,3 millió dollár) nyereséget ért el, mint addigi története során összesen. Az AMD 1985-ben 900 millió dolláros éves forgalmat jelzett előre a pénzügyi évre. Az első félévben a cég forgalma 491 millió dollárra rúgott, a másodikban azonban 440 millióra csökkent. Így az AMD addigi történetének legnagyobb éves árbevételét (931 millió dollárt) érte el.

 A cég forgalmának ilyen mértékű növekedését nagyrészt az Intellel kötött új keresztlicenc-megállapodásnak köszönhette. A nyolcvanas évek elején ugyanis nyilvánvalóvá vált, hogy az Intelnek sikerült elfogadtatnia a piaccal az akkoriban iAPX86-nak (Intel Advanced Processor Architecture), ma x86-nak nevezett architektúráját, míg a riválisok, így a Motorola és a Zilog esetenként fejlettebb processzorai egyre inkább háttérbe szorultak. 1980-ra Sandersnek is be kellett látnia, hogy amikor néhány évvel korábban a Zilog Z80 licenceit megvásárolta, bizony rossz lóra tett.

Az Intel és az AMD hat hónappal az IBM PC megjelenése után, 1982 februárjában írta alá tíz évre szóló licencmegállapodását.Nem túlzás azt állítani, hogy e licencmegállapodás biztosította az AMD jövőjét. Az IBM ugyanis, mint később kiderült, erősen alábecsülte a PC iránti várható keresletet. A vállalat a bemutató idején úgy számolt, hogy a PC teljes életciklusa alatt legjobb esetben is 250 000 darabot értékesíthet, két évvel a piaci premier után azonban már havonta 50 000 PC-t gyártott. De a békés együttműködés napjai meg voltak számlálva. 1984-ben a két vállalat újratárgyalta a megállapodást. Az új megegyezés értelmében az AMD megszerezte a jogot a 186 és 286 architektúrák gyártására, azonban ezúttal minden processzor után előre megszabott licencdíjat kellett fizetnie. Ez egyben azt jelentette, hogy idővel, amint a termékek ára csökkenni kezd, egyre vékonyabb haszonra számíthatott. Az Intel ugyanakkor belegyezett abba, hogy az AMD által fejlesztett új termékek gyártási jogának fejében, ha azok elfogadhatóak lesznek számára, elengedi a licencdíjakat.

Az AMD 1986-ban történetének egyik legsötétebb pénzügyi évét zárta. A cég az év elején még azt remélte, hogy sikerül elérnie a bűvös 1 milliárd dolláros határt, azonban a forgalma 40 százalékkal 576 millió dollárra esett vissza, miközben 36 millió dolláros veszteséget ért el. A vállalat csupán két év múlva tudott ismét nyereséget realizálni. Az AMD talpra állításában nagy szerepe volt a Sanders által meghirdetett ún. Liberty Chip programnak.

1988-ra az AMD ismét nyereséget ért el, mégpedig rekordnagyságú, 1,126 milliárd dolláros forgalom mellett. A vállalat növekedése üteme azonban még így is elmaradt a magához térő félvezetőipar növekedési rátájától. Ennek nagyrészt az volt az oka, az ekkor csúcskategóriás 386-os mikroprocesszorok gyártására a cég nem kapott engedélyt az Inteltől.

 

1989 - 94 - Átváltozás

Az AMD-nek át kellett alakulnia. Ez vezetett ahhoz a startégiához, ami arra törekedett, hogy minél nagyobb befolyással rendelkezzen az IBM kompatibilis mikroprocesszorok, hálózati és kommunikációs chipek, programozható logikai eszközök, és nagy teljesítményű memórichipek területén. A cég jövője attól függött hogy képes lesz -e kifejleszteni olyan technológiákat, amik kiegészítik a következő század igényeit. 1993-ban tették le a FAB 25 alapkövét Austinban. Ez a gyár még ma is üzemel.

1995- 1999 - Törekvés a tökéletességre

Folyamatos fejlesztésekkel, kutatásokkal, rengeteg pénz befektetésével az AMD-nek sikerült világvezető gyártóvá válni az Intel mellett. Újabb és újabb technológiák bevezetése jellemezte ezt az 5 évet. Ekkor került piacra a sokak által kedvelt AMD-K5 ill. később az AMD-K6 processzor hídként szolgálva a következő generációs Athlonhoz. Az AMD Athlon volt az első 1 GHz-en futó processzor, amit piacra dobtak. Előtérbe került a Microsoft Windowszal való kompatibilitás is.

Az AMD nemcsak processzorok területén ért el sikereket, hanem a flash memóriák területén is. A Flash memória utat nyitott olyan technológiák megjelenéséhez, amik a kor robbanásszerű fejlődését előidézték.

A jövő

Egy dolog biztos, az AMD jövőjét azok az elvek határozzák meg, amit eddig is követtek. A hangsúly mindig a felhasználón lesz. A lendületet pedig az AMD dolgozói - AMDers, ahogy nevezik őket - biztosítják, hisz ők tették ilyen naggyá a céget, mint amilyen ma. Nemrég dobták piacra az új AMD Athlon 64 bites processzort, ami nagy sikerre számíthat. Egyenlőre az ára olyan magas, hogy egy átlagember számára megfizethetetlen...

 

Időrendi táblázat:

1969 Május 1. - Az AMD megalakul

1969 November - Az AMD első chipje az Am9300

1972 Szeptember - Az AMD a tőzsdére megy 525000 részvénnyel, 15$-os részvényenkénti áron

1975 - Az AMD belép a RAM gyártásba az AM9102-vel

1977 - A Siemens és az AMD megalapítja az Advanced Micro Computerst ( AMC )

1981 - AMD chip a Columbia űrrepülő fedélzetén

1984 - AMD bekerül az "Amerika 100 legjobban működő vállalata" című könyvbe

1986 - A 32-bites chipek közül bemutatásra kerül a 29300-as család

1987 - Az AMD kifejleszti a Sonyval a CMOS technológiát

1991 - Bemutatásra kerül az AM386 microprocesszor család

1993 Április - Bemutatják az első tagját az Am486-os mikroprocesszor-családnak

1997 - Bemutatják az AMD-K6 processzort

1999 - Bemutatják az AMD Athlon processzort

2001 - Az AMD bemutatja az Athlon XP nevű processzorát

2001 - Az AMD bemutatja az AMD Athlon MP dual processzorát, amit serverekbe szán

 

---

INTEL

Kezdetek

Miután a Fairchildnál nem úgy mentek a dolgok, mint ahogy ezt szerették volna, Noyce és Moore elhagyta a céget és több munkatársával együtt egy új céget hozott létre. Később csatlakozott hozzájuk Andy Grove (magyar születésű fejlesztő-mérnök) is. Úgy is hívták őket, hogy "Fairchildren". Az üzleti tervet Bob Noyce gépelte egy írógéppel. Tömör volt és célratörő.

Miután megvolt az üzleti terv Noyce azokat az embereket kereste fel akik annak idején segítették elindítani a Fairchildot is. Ez az ember Art Rock volt. A San Franciscoi üzletember ismervén Noyce-t és Moore-t, valamint sejtve az üzletben rejlő lehetőséget 2,5 millió dollárt szedett össze nekik kevesebb, mint 2 nap alatt. Már csak név kellett, de úgyanúgy, mint az AMD-nél, nekik sem volt könnyű. Felvetődött a Moore - Noyce is, de ez az angolban nagyon hasonlít a "more noise"-ra, ami nem biztos, hogy nyerő ebben az üzletágban. Végülis az Intel nevett választották, ami az "integrated electronics"-ból jön. Az Intel név viszont egy motel-lánc tulajdonában volt, ezért a jogokat megvették.

 

Fejlődés

Az első évben mindössze 2672$-os nyereséget hozó cég lassan fejlődésnek indult. A siker első lépéseként piacra dobták a 3101 Schottky bipolar 64-bit RAM-ot. (SRAM). Japánból olyan felkérést kapott a cég, hogy kéne 12 db chip különböző funkciók végrehajtására. De az Intel ekkor még nem rendelkezett sem a megfelelő anyagiakkal, sem a megfelelő munkaerővel. Ekkor jött az egyik Intel mérnök, Ted Hoff ötlete: miért nem készítünk egy olyan chipet, ami mind a 12 funkciót egyszerre tudja?

 

Ezáltal olyan chipet fejlesztettek ki, amit szoftveres úton is lehetett programozni, megtakarítva így az égetéssel elveszetett időt.  Akkor még fel sem fogták talán, hogy milyen jelentőséggel bír majd ez az ötlet. A tervezési és fejlesztési munkákat Federico Faddin irányította. 9 hónap alatt elkészült az Intel első mikroprocesszora a 4004-es. 1/8 inch széles és 1/6 inch hosszú volt és 2,300 MOS tranzisztort tartalmazott. A 4004-es olyan teljesítményt nyújtott mint az ENIAC, ami 3000 négyzet métert foglalt el és 18000 vákuumcsőből állt.

A 4004-es és az ENIAC

Bár az Intel fejlesztette ki a 4004-est a jogok a Busicomhoz tartoztak. 60000$-jába került az Intelnek a jogok visszavásárlása. A Busicom nem sokkal később csődbement. A 4004-es feltalálását az egyik legfontosabb felfedezésnek tarják, egy szinten emlegetve a villanykörte illetve a telefon és repülőgép feltalálásával. Már az Intelé volt a gyártás és a forgalmazás joga is, de a nagy kérdés az volt, hogy ki fogja megvenni a terméket? A korai időkben több használati utasítás fogyott mint mikroprocesszor. Ám ezután robbanásszerűen elkezdik venni a chipet. Mindenbe mikroprocesszor kerül. A rendőrlámpát is mikroprocesszor irányítja, a telefonok kisebbek lesznek, az IBM felépíti első PC-jét (Personal Computer) és szerződést köt az Intelellel, mint beszállító. A fejlődés innentől kezdve megállíthatatlan lett. Amíg a 4004-es 2,300 tranzisztort tartalmazott, addig egy Pentium Pro már 5,5 milliót, egy Pentium 4 pedig már 55 milliót. A 4004-es 108 Khz-es órajelen futott, a P4 már elérte a 3 Ghzt is. Ez olyan fejlődésnek felel meg, hogyha az autók is így fejlődtek volna akkor ma Budapesttől Moszkváig az út 13 mp-et venne igénybe.

 

Moore-törvénye

 

Gordon Moore 1965-ben, mindössze 4 évvel az integrált áramkör felfedezése után, tette megállapítását, miszerint a tranzisztorok száma kétévenként megduplázódik. Az Intel célja, hogy tartsa ezt a tempót.

 

---

Összegzés:

Bár az AMD és az Intel szinte közös gyökerekkel rendelkezik, a verseny, ami közben küzdelemmé változott valószinűleg az egyik cég bukását fogja eredményezni. Ma - bár sokan nem így vannak vele - az Intel a piacvezető, biztosabb, erősebb cég. Az AMD alacsony áraival és játékosoknak kiváló teljesítményt nyújtó termékeivel még tartja az Intellel a versenyt, de ha az új processzoruk az Opteron nem váltja be a hozzá fűzött reményeket, könnyen bajba kerülhet. Az Intel stabil megbízható rendszereivel, chipkészleteivel biztos piacot alakított ki. Bár drágább mint az AMD, de - talán nem is jobb - megbízhatóbb. Gondoljunk csak az AMD hűtési gondjaira vagy a szerelés közbeni sérülésekre. A két gigász küzdelme nekünk is kedvez hiszen a verseny miatt az árakat csökkenteni kell.

 

 

 

 

Működése

 

Az egyes részek szükségességének megértéséhez vizsgáljuk meg a processzor utasításciklusát (instruction cycle), azaz egy művelet végrehajtásának fázisait!

1. Az utasítás beolvasása a processzorba

Ahhoz, hogy ezt képes legyen a processzor megtenni, szüksége van arra, hogy hol találja meg ezt az utasítást a memóriában. Ez a memóriacím található az IP (instruction pointer - utasítás mutató) regiszterben. Ez még kevés, ugyanis ha megtalálta az utasítást és kiolvasta a memóriából, akkor a kiolvasott utasítást valahol el kell tárolni. Erre való az IR (instruction - utasítás) regiszter. A pontos működés megértéséhez még annyit kell tudnunk, hogy a memória (az ábrán jól láthatóan, ha szembe ülsz a monitorral) mindössze két regiszterhez kapcsolódik, azaz az AR és a DR regiszterhez. Az AR (address - cím) regiszter tartalmazza azt a címet, amelyről olvasni szándékozunk illetve ahova írni szeretnénk. A DR (data - adat) regiszter pedig az olvasás után tartalmazni fogja a memória AR című helyén levő adatot, míg az írás során a DR-ben levő adatot az AR címre fogja írni a memóriát vezérlő egység. Tehát az utasítás beolvasása valójában a következő műveletek végrehajtását jelenti: IP --> AR ; READ ; DR-->IR

2. A beolvasott utasítás dekódolása, elemzése

Miután beolvastuk az utasítást, nekiláthatunk az értelmezésének. Az utasítások mindig két részből állnak: az utasítás kódjából, amely meghatározza, hogy milyen műveletet kell végrehajtani, illetve az operandusokból, amelyek meghatározzák, hogy milyen adatokkal kell elvégezni az adott műveletet, illetve azt, hogy az eredmény hol tárolódjon.

A beolvasott utasítás (IR) nem biztos, hogy a teljes utasítást tartalmazza, az viszont biztos, hogy az utasítás kódját igen. Azért nem tartalmazhatja minden esetben a szükséges adatokat (illetve azok címeit), mert az olvasáskor még nem tudjuk azt, hogy milyen műveletet olvasunk, így arról sincs információnk, hogy az adott műveletnek hány és milyen operandusa van. Utóbbi tulajdonságok viszont benne vannak az utasítás kódjában. (Nyilván egy összeadás utasítás több operandust tartalmaz, mint egy olyan utasítás, amely eggyel megnöveli egy regiszter értékét.)

Azaz megtörténik az utasításkód értelmezése, melynek alapján az ALU (arithmetical and logical unit - aritmetikai és logikai műveletvégző egység) tudomást szerez arról, hogy milyen műveletet kell majd elvégeznie és kiderül, hogy még milyen egyéb részek tartoznak az utasításhoz, azaz mennyi adatot kell még beolvasni a memóriából ahhoz, hogy komplett legyen az utasítás és meghatározhatók legyenek az operandusok.

3. Az operandusok beolvasása

Ebben a fázisban kiolvasásra kerülnek a memóriából az operandusok címei (ha ez szükséges) illetve maguk az operandusok. Ezek kétfélék lehetnek, vagy a memóriában vannak (és akkor onnan ki kell olvasni őket) vagy regiszterek és akkor már a processzorban tartózkodnak. Az ALU két segédregisztere szolgál arra, hogy a kiolvasott operandusokat tárolja (LR1 és LR2, latch - segédregiszter). Általában az ALU maximum kétoperandusú műveleteket képes végrehajtani, természetesen, ha speciális műveletvégző egységgel van dolgunk, akkor a maximális operandusszámnak megfelelő segédregiszterre van szükségünk.

4. A művelet végrehajtása

Miután összeállt, hogy mit kell csinálni és az, hogy milyen adatokkal, az ALU elvégezheti az utasítást. Az eredményt - a tárolás céljára - egy harmadik segédregiszterbe teszi (LR3).

5. Az eredmény tárolása

Az utasítás tulajdonságának függvényében az eredmény az LR3 regiszterből vagy valamelyik regiszterbe vagy az utasításban meghatározott memóriacímre kerül (persze két lépésben, először a DR regiszterbe és csak utána a memóriába).

6. A következő utasítás címének meghatározása

Miután az utasítást elvégeztük, meg kell határozni az a címet, ahol a programvégrehajtás folytatódni fog. Ha a programunk szekvenciális, azaz a memóriában a következő címen levő utasítást kell végrehajtani, akkor az IP-t annyival kell megnövelni, amilyen hosszú az adott utasítás volt. Ha valahol egészen máshol kell a programvégrehajtást folytatni, az általában olyan utasítás, amelynek végrehajtása után valamely regiszter tartalmazza a folytatás memóriacímét. Így ezt a címet kell az IP-be beírni.

Az utasításciklus végetért és a processzor rátérhet a következő utasítás végrehajtására, azaz visszatérhet az 1. pontra.

Az ábrán (feljebb egy kicsit) már csak három homályos pont van: a belső busz, a flag-ek, illetve az SP regiszter. A belső busz szolgál arra, hogy a processzoron belül adatok áramoljanak rajta az egyik helyről a másikra. A flag-ek (jelzők) olyan speciális, 1 bites regiszterek, amelyek a processzor működését befolyásolják illetve állapotát mutatják. Nevezetes flag például a carry flag, amely azt mutatja, hogy az utolsó művelet (mondjuk összeadás vagy kivonás) alkalmával keletkezett-e átvitel/áthozat, vagy a zero-flag, amely akkor igaz, ha az utoljára végrehajtott művelet eredménye nulla volt.

Az SP (stack pointer - verem mutató) regiszter működésére a későbbiek során még visszatérünk, az eljáráshívások és az eljárásokból való visszatérések során játszik jelentős szerepet.

Az fenti ciklust szokás két, ún. félciklusra bontani, ezek a beolvasás (fetch - 1,2,3) illetve a végrehajtás (execute - 4,5,6) félciklus.

A processzor utasításkészlete

Ahhoz, hogy teljesen megértsük a processzor működését, szükségünk van arra, hogy tudjuk miféle utasítások végrehajtását várhatjuk el tőle. Azonban az utasítások nem önmagukban álló teendők, hanem műveletek a hozzájuk tartozó adatokkal, így szükségünk van arra, hogy megvizsgáljuk, milyen módon határozhatjuk meg ezeket az adatokat! Az adatok meghatározásának módjait nevezzük címzési módoknak (addressing modes).

 Gép tuningolás (tuning gép)

Memória Tuning

---

Fontos:

1., Majdnem minden BIOS-ban lehet állítani a RAM-ok frekvenciáját és időzitését!

2., Soha ne tuningold a RAM-okat szoftveresen, mert ezzel több károd lesz, mint hasznod.

Első lépésként állítsuk be a RAM maximális teljesítményét:

A Everest nevű programot töltsük le és telepítsük. Ezután indítsuk el és a Memória résznél megtaláljuk a RAM időzítéseket és ferekvenciákat. Válasszuk ki a legnagyobb frekvenciához tartozó értékeket, és ezután a BIOS-ban ( gép indításásnál delete bill. ) keressük ki a ram beállításaira vonatkozó részt. Ide írjuk be az értékeket és mentsük el a beállításokat ( F10 ). Ezek után már csak 1 dolgunk maradt: élvezni a sebességet

Ajánlott még a RAM modulokat megtisztítani.

Másodszor, ha nincs 1 GB-nyi memóriánk a PC-ben, akkor tölts le 1 memóriaoptimizáló programot. Én a Free Ram Optimizer XP programot ajánlom.

Virtuális memória beállítása:

Ehhez az kell hogy tudd, hány mb RAM van a gépedben. Ha ez megvan, akkor menj a Sajátgép jobb egérgomb --> Tulajdonságok --> Speciális fülön a teljesítménynél katt a beállításokra --> Speciális fül --> Virtuális memória --> módosítás-ra katt.

Alapértelmezettként a C:\ meghajtón van a virtuális memória. Ezt akarjuk áthelyezni/átméretezni. Fent látod a winchesterek listáját. Itt katt a C:\ meghajtóra és lent kattints a "ne legyen lapozófájl"-ra és beállítás gomb. Ezek után kiválasztod a másik Winchestert és az alábbiak szerint beállítod a kezdeti méretet. Maximális méretnek add meg a kezdeti méret kétszeresét. Ez után katt a beállítás gombra. És 3szor OK gomb. Ha mindent jól csináltál, akkor kapni fogsz 1 figyelmeztetést, hogy indíts újra a PC-t.

256mb ---> 1536mb

384mb ---> 1200mb

512mb ---> 1024mb

640mb ---> 850mb

768mb ---> 768mb

1024mb ---> 384mb

1024mb feletti ram esetén az összes memória negyedét kezdeti méretnek, és maximálisnak pedig 2 GB-ot állíts be.

Processzor Tuning

---

A jelenlegi árak alapján az AMD Processzorokat érdemesebb választani jó ár/érték arányuk miatt.

Ha a processzort tuningolod, mindenképp szükséged lesz egy új és nagyobb teljesítményű, mégis csendes procihűtőre!

A processzort csak a BIOS-ban érdemes húzni ( ha lehet, de nem mindegyik alaplapnál ), mert ha szoftveresen húzod, akkor a procid hamar tönkremegy és dobhatod ki...

Először is nézzük meg, mit is tud a processzorunk! Ehhez töltsük le a CoreTemp nevű programot.

Ezután kapcsoljuk ki a gépet, majd be, és lépjünk be a BIOS-ba ( átalában a delete billentyűvel ). Itt megtalálod a tuninghoz szükséges beállításokat:

CPU Clock

Ezzel a processzor külső órajelét ( FSB ) változtathatjuk meg ( nem mindig )

CPU Multiplier

Processzorórajel-szorzó. Ha ezt megszorozzuk az FSB órajelével, megkapjuk a valós processzor órajelet!

Tuning pc képekben

Intel VS AMD

Három mag. Ez a kulcsa mai tesztünknek. Az AMD úgy ítélete meg, csak így veheti fel a versenyt legfőbb riválisával, az Intellel. Ennek tükrében a már tavaly megjelent X4 (tehát négymagos processzorait alakította át és Phenom X3 néven új processzorcsaládot mutatott be. A név kellőképpen beszédes. A Phenom mutatja, hogy az "új" architektúrára épülő AM2+ foglalatot kedvelő termékről van szó. Az X3 a magok számára utal. Nem tévedés, ezek a CPU-k fizikailag három processzormagot tartalmaznak.

Míg az AMD új Phenomjain dolgozott, addig az Intel sem ült ölbetett kézzel. Gyors ráncfelvarrást csinált Conroe processzorain, az eredmény neve Wolfdale lett. A Wolfdale mindössze két dologban különbözik korábbi tárasaitól. Csökkent a csíkszélesség, ezzel a fogyasztás és a hőkibocsájtás, valamint 6MB-ra nőtt a cache. Mivel jelenlegi tesztünkben még a Conroe család egy tagjával tesztelünk, a Wolfdale-ről egy későbbi tesztben írunk részletesebben.

Az AMD lépését (három maggal támadni kettőre) elég sok dolog indokolta. Közismert, hogy azonos órajelen egy E6xxx processzor közel 15%-kal gyorsabb, mint X2-es vetélytársa. Ehhez járul az AMD CPU-k nagyobb energiaigénye, rosszabb tuningolhatósága, valamint kedvezőtlen ár/érték mutatója.

 

A Processzor

A processzor a számítógép egyik legfontosabb eleme, a számítógép lelke. Olyan elektronikai alkatrész, nagy bonyolultságú félvezető eszköz, mely ma már egyetlen, nagy integráltságú lapkán tárolófelület, vezérlő-, illetve input-output funkciókat ellátó elemeket tartalmaz. Dekódolja az utasításokat, vezérli a műveletek elvégzéséhez szükséges belső adatforgalmat és a csatlakozó perifériális berendezések tevékenységét.

A PC-kben a processzor az alaplapon található meg a központi tárral egyetemben. Az alaplapon ezekhez az elemekhez kapcsolódik az adatforgalom számára szükséges ún. buszvonal és a perifériák illesztője.

A processzor felépítése:

A processzor részei:

• Vezérlőegység (CU)

• Aritmetikai-logikai egység (ALU)

• Regiszterek

Jellemzők:

A processzor hajtja végre és vezérli a műveleteket. A végrehajtás előtt neki kell megvizsgálni és feldolgozni minden utasítást.

A processzor teljesítménye alatt azt az időt értik, amelyre a processzornak szüksége van egy bizonyos feladat végrehajtásához. A processzornak két lényeges jellemzője, amelyek utalnak a teljesítményre: az egyik a szóhossz (bitszám, vagy bitszélesség), a másik az órajelfrekvencia. Mindkettő azt a sebességet határozza meg, amellyel adatokat lehet feldolgozni.

Egy processzor adatainál a neve mellett egy frekvenciát látunk, pl.: Pentium II.400 MHz. Ez azt jelenti, hogy az alaplaptól kapott órajelet (ami 66, 75, 100 vagy még több MHz lehet) a processzor beszorozza a gyár által előírt szorzóval, melynek eredménye az, hogy a processzor másodpercenként 400 millió műveletet hajt végre.

Ezzel a hatalmas frekvenciával a RAM nem tud lépést tartani, ezért a processzor mellett egy olyan átmeneti memória is van, amelynek mérete töredéke a RAM-énak, de elérési sebessége sokkal nagyobb, így a RAM és processzor közötti kapcsolatot javítja. A szerkezet neve cache.

A processzorok méretükhöz képest nagy hőt termelnek, így megbízható működésükhöz komoly hűtésre van szükség, melyeket megfelelő ventillátorokkal biztosíthatunk. Sose takarékoskodjunk a ventillátorok méretén, árán, főleg AMD processzor esetében (érdemes a ház oldalába plusz ventillátorokat beszerelni).

Oldal: processzor
INFORMATIKA - © 2008 - 2024 - harc.hupont.hu

A honlap magyarul nem csak a weblap első oldalát jelenti, minden oldal együtt a honlap.

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat