!
Рассылка RSS

22 февраля 2011

История развития процессоров от 8 до 32 разрядных.

ТО что необходимо знать ! | Комментарии (0)

Итак, начнём с самого начала, т.е с истории. Первые процессоры с которыми я столкнулся и работу которых изучал — 8080 (или советский аналог 580ВМ80). Это был 8- разрядных процессор с 16-разрядным адресной шиной.
8-разрядный микропроцессор 580ВМ80

Или нормальным языком, у него было 8 ножек, по которым передавались и принимались данные. От того и 8- разрядный. И 16- ножек, которые указывали в какую ячейку памяти надо вставить эти данные. При чем, по каждой ножке могла идти либо «1» , либо «0» (двоичная система исчислений) и ни каких других данных.


Поэтому, оперируемые числа были:

8-разрядные данные - это число равное 2 в 8 степени = 256.

А число адресов 2 в 16 степени=65536 .

Схема подключения микропроцессора 580вм80 (8080) в качестве контроллера

 

Принципиальная схема подключения микропроцессора 580вм80

Это всё, что процессоры могли , без дополнительных программных средств , адресовать , передавать и обрабатывать. А теперь представьте, что вам надо сложить "1000 000+1000 000", вы в уме за одно действие мгновенно скажите ответ. А для 8 разрядного процессора необходимо было бы число «1 000 000» разделять на части по 256, сохранить эти данные в оперативной памяти, затем все последовательно сложить каждые части слогаемых, а потом опять преобразовать из двоичной системы результат в десятеричный.

И учтите, процессор за один раз (один такт, от того и тактовая частота процессора) может делать ограниченное число операций. Другими словами, процессор не может непрерывно считать. Все операции происходят последовательно с частотой равной, его тактовой частоте. Следовательно, если его частота 10 МГЦ — то это примерно 10 000 000 операций в секунду. А теперь представим , сколько надо операций (тактов), чтобы разбить число «1000 000» , потом сложить эти части, отправлять в регистры или в оперативную память промежуточные результаты вычислений. Я уже молчу, что должна быть написана программа ( операционная система), которая бы содержала алгоритм сложения крупных чисел и их преобразование. Как сложно и как всё запущенно, и это только для вычисления двух целых чисел.

 Так это целые числа, а с дробными еще интереснее заморочка. Но не буду забивать голову. Просто поймите, чтобы сложить два крупных числа, 8-процессору надо изрядно «попотеть». А если учесть, что и тактовая частота 5-20 МГц (для сравнения, сейчас до 3ГГц)- то становится понятным, почему процессор с меньшей разрядностью тормозит больше, при равенстве остальных характеристик.

alt
Идем дальше, появились 16-разрядные процессоры — 8086-80286. ( Смотрите, сразу какой прорыв с 256 до 65536) . И наконец, 32-разрядные 80386 — предок всех нынешних процессоров с архитектурой i386 .

Теперь без усилий можно было обрабатывать числа до 4 294 967 296 . Кроме того, была введена новая возможность адресовать не прямой физический адрес, как ранее, а делать страницы данных. Это давало возможность при 32 разрядной шине данных адресовать пространство ( упрощено скажем - величина оперативной память) более 4Гбайт.

 

 

Продолжение следует... http://dnua.info/134-i386-amd64.html

  • Какое железо лучше - i386 или amd64 ?
  • Стоит ли устанавливать 32 разрядную операционную систему на 64 разрядное «ж ...
  • Ядро Linux больше не поддерживает процессоры i386.
  •  (голосов: 0)
    Комментарии (0)