Informační a komunikační technologie

Podobné dokumenty
2.8 Procesory. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

Procesor. Hardware - komponenty počítačů Procesory

Informační a komunikační technologie

Informační a komunikační technologie

Procesor EU peníze středním školám Didaktický učební materiál

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Informační a komunikační technologie

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

PROCESOR. Typy procesorů

Základní deska (1) Parametry procesoru (2) Parametry procesoru (1) Označována také jako mainboard, motherboard

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE

Informační a komunikační technologie

Základní deska (motherboard, mainboard)

Informační a komunikační technologie

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Hardware I. VY_32_INOVACE_IKT_668

Technické prostředky počítačové techniky

HW počítače co se nalézá uvnitř počítačové skříně

Paměti Josef Horálek

Tiskové techniky. 19. Osvitové jednotky v CTP. Vytvořila: Hana Světlíková Vytvořeno dne:

Procesory. Autor: Kulhánek Zdeněk

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT EU-OVK-VZ-III/2-ZÁ-312

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

Příprava výroby. 10. Normování. Příprava výroby. Vytvořil: Jan Doležal. DUM číslo: 10 Normování. Strana 1

Základní deska (1) Označována také jako mainboard, motherboard. Deska plošného spoje tvořící základ celého počítače Zpravidla obsahuje:

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

Architektura počítače

Jedna z nejdůležitějších součástek počítače = mozek počítače, bez něhož není počítač schopen vykonávat žádné operace.

Identifikátor materiálu: ICT-1-08

ZÁKLADNÍ DESKA ZLÍNSKÝ KRAJ. Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek

Příprava výroby. 8. Plánování. Příprava výroby. Vytvořil: Jan Doležal. DUM číslo: 08 Plánování. Strana 1

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Co Tiskové je to POLYGRAFIE

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Výkonnost mikroprocesoru ovlivňují nejvíce dvě hlediska - architektura mikroprocesoru a tzv. taktovací frekvence procesoru.

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

Hardware - komponenty počítačů Von Neumannova koncepce počítače. Von Neumannova koncepce počítače

Procesor Intel Pentium (1) Procesor Intel Pentium (3) Procesor Intel Pentium Pro (1) Procesor Intel Pentium (2)

PROCESORY. Typy procesorů

VY_32_INOVACE_ELT-1.EI-20-VYROBA INTEGROVANEHO OBVODU. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

Architektura Intel Atom

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE

Počítač jako elektronické, Číslicové zařízení

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

Typografie. 3. Měření písma. Typografie. Vytvořil: Mgr. Milan Heroudek. DUM číslo: 3 Měření písma Strana: 1

Příprava výroby. 7. Zadávání zakázky do tiskárny. Příprava výroby. Vytvořil: Jan Doležal. DUM číslo: 07 Zadávání zakázky do tiskárny

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Historie výpočetní techniky. Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1121_Histrorie výpočetní techniky_pwp

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

Procesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód

Roman Výtisk, VYT027

Přednášky o výpočetní technice. Hardware teoreticky. Adam Dominec 2010

2.9 Vnitřní paměti. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

Člověk a společnost. 12. Tělesná kondice = dobré zdraví. Tělesná kondice = dobré zdraví. Vytvořil: PaedDr. Bohumil Smrček.

Paměti. Paměť je zařízení, které slouží k ukládání programů a dat, s nimiž počítač pracuje

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Zdeněk Dostál Ročník: 1. Hardware.

Základy informatiky. 2. Přednáška HW. Lenka Carr Motyčková. February 22, 2011 Základy informatiky 2

Tiskové techniky. 15. Tiskové formy pro sítotisk. Vytvořila: Hana Světlíková Vytvořeno dne:

Tiskové techniky. 13. Sítotiskové stroje. Vytvořila: Hana Světlíková Vytvořeno dne: Tiskové techniky

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

architektura mostů severní / jižní most (angl. north / south bridge) 1. Čipové sady s architekturou severního / jižního mostu

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Osobní počítač. Zpracoval: ict Aktualizace:

Digitální učební materiál

Tiskové techniky. 2. Sítotisk. Vytvořila: Hana Světlíková Vytvořeno dne: Tiskové techniky. DUM číslo: 2 Název: Sítotisk

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Intel (2) Intel (1) Intel (3) Intel (4) Intel (6) Intel (5) Nezřetězené zpracování instrukcí:

Co Tiskové je to POLYGRAFIE

Referát (pokročilé architektury počítačů)

AKCIDENČNÍ TISKOVINY

Windows Movie Maker 6. Efekty a vylepšení

Tiskové techniky. 1. Tisk z výšky (knihtisk) Vytvořila: Hana Světlíková Vytvořeno dne:

AKCIDENČNÍ TISKOVINY

Mezipaměti počítače. L2 cache. L3 cache

Paměti EEPROM (1) Paměti EEPROM (2) Paměti Flash (1) Paměti EEPROM (3) Paměti Flash (2) Paměti Flash (3)

Pokročilé architektury počítačů

Systém řízení sběrnice

AKCIDENČNÍ TISKOVINY

Co Tiskové je to POLYGRAFIE

Tiskové techniky. 14. Sítotiskové šablony. Vytvořila: Hana Světlíková Vytvořeno dne:

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Co Tiskové je to POLYGRAFIE

Základní jednotka procvičování

Úvod do architektur personálních počítačů

Architektura počítačů

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001

Příprava výroby. 5. Komplexní přehled Standardních formátů papíru Zásady stanovení Vytvořil: Jan Doležal. Příprava výroby.

Vícejádrový procesor. Dvě nebo více nezávislých jader Pro plné využití. podporovat multihreading

Parametry pamětí vybavovací doba (tj. čas přístupu k záznamu v paměti) = 10 ns ms rychlost toku dat (tj. počet přenesených bitů za sekundu)

Co Tiskové je to POLYGRAFIE

PROCESOR. Rozdělení procesorů

ARCHITEKTURA PROCESORŮ

Pokročilé architektury počítačů

Sekvenční logické obvody

Vlastnosti mikroprocesorů Josef Horálek

Transkript:

Informační a komunikační technologie 5. www.isspolygr.cz Vytvořil: Ing. David Adamovský Strana: 1

Škola Integrovaná střední škola polygrafická Ročník Název projektu 1. ročník SOŠ Interaktivní metody zdokonalující proces edukace na ISŠP Číslo projektu CZ 1.07/1.5.0034.0538 Číslo a název šablony Autor Tematická oblast Název DUM III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Ing. David Adamovský ICT Pořadové číslo DUM 05 Kód DUM VY_32_INOVACE_05_ICT_AD Datum vytvoření 10.9.2012 Anotace Prezentace slouží k objasnění funkce mikroprocesoru. Pokud není uvedeno jinak, je uvedený materiál z vlastních zdrojů autora Strana: 2

Procesory Strana: 3

Fyzická struktura čip(integrovaný obvod) křemíková destička s tranzistory v pouzdře s vývody osazuje se do patice(socketu) je vybaven chladičem obvody jsou realizovány pomocí NAND hradel z tranzistorů 1 procesor = miliardy tranzistorů Strana: 4

Chip Strana: 5

Strana: 6

Patice (socket) AMD AM3 Intel 1366 Strana: 7

Technologie výroby je určena velikostí nejmenší součástky 1 tranzistoru v současnosti 45 nm a 32 nm chystá se 22 nm typu technologie odpovídá jádro Sandy Bridge Intel Thuban - AMD Strana: 8

Proces výroby vznik jádra mikroprocesoru na waferu provází stovky úkonů a vzniká v jednom z nejčistších prostředí jaké si lze představit říká se mu Cleanroom Strana: 9

Příprava výroby waferu křemíkový wafer uříznut z prutu extrémně čistého monokrystalického křemíku základem pro výrobu waferu je obyčejný písek Strana: 10

kovy dnes se používají zejména měděné spoje a občas také zlato může se používat pro připojení čipu na jeho nosnou destičku. záření ultrafialové záření se používá k vysvícení vzorů přes fotolitografickou masku na jednotlivé vrstvy procesoru jedná se o proces ve svém důsledku podobný fotografování. masky prostředek a zdroj vysvícení správných vzorů na každé jednotlivé vrstvě budoucího mikroprocesoru Strana: 11

Vrstvová konstrukce mikroprocesor je tvořen vrstvu po vrstvě na křemíkovém waferu s užitím ultrafialového záření, plynů a chemikálií na každý wafer dnes připadá běžně až několik set procesorů podle výrobní technologie a velikosti waferu. vrstvička oxidu křemičitého je na waferu vypěstována za pomocí extrémní teploty a plynů růst je podobný tomu, který můžeme vidět na reznoucím železe po vystavení působení vody oxid křemičitý na waferu ale roste neporovnatelně rychleji a tato vrstva je příliš tenká, než aby ji bylo vidět pouhým okem. pokrytí fotorezistem dalším krokem je pokrytí waferu (respektive zmiňované vrstvičky) substancí, která mění svoje vlastnosti po vystavení ultrafialovému záření. Strana: 12

Fotolitografie ultrafialové záření je na wafer zaměřováno přes složitý systém čoček a masku vzorů, po které je výsledný obraz před promítnutím na wafer zmenšen (typicky 4-5x) maska chrání části waferu před ultrafialovými paprsky části nechráněné před těmito paprsky se naleptají na každou vrstvu procesoru se při postupném vrstvení použije jiná maska s příslušnými vzory ozáření waferu pokrytého vrstvičkou oxidu křemičitého a fotorezistem Strana: 13

leptání naleptané části jsou zcela odstraněny rozpouštědlem poté jsou odstraněny zbytky fotorezistu naneseného před vysvěcováním vzorů do oxidu křemičitého leptání zde tedy zanechá pouze požadované vzory tvořené oxidem křemičitým na křemíkovém plátu proces vrstvení dalším krokem je přidání další vrstvičky nejprve je opět vypěstována vrstva oxidu křemičitého a na něj je aplikována vrstva polysilikonu část čipu po použití druhé masky a aplikaci zmíněných procesů Strana: 14

Logická struktura ALU aritmeticko-logická jednotka CU řídící jednotka (Control Unit) registry univerzální speciální sběrnice cache paměť Strana: 15

Registry procesoru velmi rychlá zápisníková paměť procesoru rozlišujeme registry univerzální (datové) s pevně stanoveným významem (speciální) Strana: 16

Registry univerzální (datové) slouží k uchovávání mezivýsledků a výsledků operací podobně jako operační paměť vzhledem k tomu, že jsou umístěny přímo v procesoru, informace v nich uložené jsou přístupné prakticky okamžitě a není tak třeba vždy přistupovat do operační paměti, která je umístěna vně procesoru Strana: 17

Registry speciální realizují určitou specifickou funkci a změnou obsahu těchto registrů lze ovlivňovat činnost procesoru registr PC (Program Counter) čítač instrukcí obsahuje adresu instrukce, která bude prováděna jako další v pořadí registr F (Flags) registr příznaků určuje, jakým způsobem byla ukončena předchozí aritmetická nebo logická operace registr SP (Stack Pointer) ukazatel zásobníku Strana: 18

Vyrovnávací paměť(cache Memory) velmi rychlá paměť zpravidla umístěná mezi procesorem a operační pamětí ve vyrovnávací paměti je uložena ta část operační paměti, která je právě používána a procesoru tak odpadá nutnost přistupovat do paměti operační, která je pomalejší než paměť vyrovnávací při přístupu do operační paměti je zjištěno, zda je požadovaná informace ve vyrovnávací paměti; pokud je, přečte se odtud; pokud není, přečte se z operační paměti a současně se zkopíruje do paměti vyrovnávací pro případné pozdější použití obvykle tvoří kapacita vyrovnávací paměti 1/128 až 1/32 kapacity paměti operační (přibližně) Strana: 19

Cache podle funkce a umístění se vyrovnávací paměť dělí na L1 Cache (1st Level) umístěna přímo v procesoru pracuje na frekvenci procesoru L2 Cache (2nd Level) může pracovat na nižší frekvenci L3 Cache (3nd Level) společná pro více jader jednoho procesoru Strana: 20

Sběrnice procesoru skupina vodičů s příbuznými signály slouží ke komunikaci procesoru s okolím rozlišujeme sběrnici adresovou, datovou a řídicí Procesor Operační paměť I/O zařízení datová adresová řídicí Strana: 21

Adresová sběrnice slouží k výběru určité paměťové buňky z operační paměti popř. určitého vstupně výstupního (I/O Input/Output) zařízení většinou má šířku 32 až 64 bitů šířka adresové sběrnice určuje, s jak velkou pamětí je procesor schopen přímo pracovat při šířce 32 bitů lze adresovat 2 32 B=2 2 *2 30 B=4 GB při šířce 64 bitů lze adresovat 2 64 B=2 4 *2 60 B=16 GB Strana: 22

Datová sběrnice určuje kolik bitů lze najednou přenést mezi procesorem a pamětí (resp. I/O zařízením) a kolik bitů lze najednou zpracovat většinou má šířku 64 bitů popřípadě i 128 b Strana: 23

Řídicí sběrnice jejím prostřednictvím předává procesor povely ostatním zařízením a přijímá stavové a řídicí informace z okolí počet řídicích signálů bývá pro různé procesory různý Strana: 24

Rozdělení procesorů rychlost frekvence velikost cache technologie výroby jádro počet jader socket spotřeba šířka slova sada instrukcí Strana: 25

Rychlost (frekvence) nejvíce ovlivňuje výkon počítače určuje, kolik operací provede procesor během jedné sekundy násobek frekvence FSB (systémové sběrnice) přesněji základní frekvence desky možno přetaktovat max cca 3.8 GHz u vícejádrových procesorů je nižší max 3 333MHz Strana: 26

Velikost cache zrychluje přístup procesoru k datům L1 řádově v kb(16, 128) bývá rozdělena pro data a instrukce L2 řádově ve stovkách kb až v MB 12 MB Celeron a Pentium měly stejné jádro, ale odlišovali se pouze velikostí cache Strana: 27

Technologie výroby (jádro) v současnosti 32 nm nebo 22 nm liší se dle použití desktop, mobilní, server Strana: 28

Socket (patice) umisťujeme do něj procesor na základní desce procesor je určen pro konkrétní typ soketu dle toho vybíráme základní desku Strana: 29

Citace GOOGLE ČESKÁ REPUBLIKA. Google [online]. 2012. vyd. 2012[cit. 2012-09-10]. Dostupné z: https://www.google.cz/search?q=mikroprocesor&client=firefoxa&hs=xdb&rls=org.mozilla:cs:official&channel=np&source=lnms&tbm=isch&sa=x&ei= DjmgUoD_CoGmtAbs2YGICA&ved=0CAkQ_AUoAQ&biw=1102&bih=899 Strana: 30