Интегральная схема исполняющая машинные инструкции главная часть аппаратного обеспечения компьютера

Процессор
– интегральная схема, исполняющая
машинные инструкции, главная часть
аппаратного обеспечения компьютера
или программируемого логического
контроллера.

Характеристики:
тактовая частота, производительность,
энергопотребление, нормы литографического
процесса, используемого при производстве,
архитектура.

Классификация:
CISC
– Complex
instruction
set
computer
– вычисления со сложным набором команд.
Архитектура, основанная на усложненном
наборе команд.

RISC
– Reduced
instruction
set
computer
– вычисления с упрощенным набором
команд. Архитектура, построенная на
основе упрощенного набора команд.
Характеризуется наличием команд

фиксированной
длины, большого количества регистров,
операций типа регистр-регистр, а также
отсутствием косвенной адресации.

MISC
– Minimum
Instruction
set
computer
– вычисления с миримальным набором
команд. Архитектура строится на
вычислительной можели с ограниченным
числом команд (20-30)

VLIW
– Very
long
instruction
word
– сверхдлинное командное слово.
Архитектура с явно выраженным
параллелизмом. Загрузкой исполнительных
устройств занимается планировщик, а
загрузкой вычислительных устройств –
компилятор, на что отводится больше
времени(производительность выше)

22.
Оперативная память. Классификация,

основные характеристики, проблемы выбора
и эксплуатации.

Оперативная
память или память с произвольным
доступом – энергозависимая часть
системы компьютерной памяти, в которой
хранятся входные, выходные и промежуточные
данные программы процессора.

Обмен
данными между процессором и ОП
производится либо непосредственно,
либо через регистры в АЛУ, либо (при
наличии аппаратного кэша) — через кэш.

Энергонезависимая
память позволяла хранить введенные
данные продолжительное время при
отключении питания.

Полупроводниковая
память – энергозависимая. Преимущества:
малая рассеиваемая мощность, высокое
быстродействие, компактность.

Характеристики:

Объём
– количество данных, которые можно
загрузить в память.

Производительность
заключается в том, насколько быстро за
единицу времени память передает данные
процессору или наоборот.

Быстродействие
характеризуется тем, насколько быстро
ОП выставляет на шину данных данные,
необходимые для процессора, и длительностью
процесса передаче.

Разрядность
характеризуется количеством бит, с
которыми операция чтения из памяти или
запись может быть выполнена одновременно
(сегодня 64 бита в основном)

23. Системные платы. Классификация, характеристики, проблемы выбора и эксплуатации.

Системная
плата – сложная многослойная плата,
являющаяся основой построения
вычислительной системы компа. В качестве
основных частей материнская плата
имеет разъем процессора, микросхемы
чипсета, загрузочного ПЗУ, контроллеров
шин и интерфейсов ввода-вывода и
периферийных ус-в.

Классификация
по форм-фактору:

Форм-фактор
– стандарт, определяющий размеры
материнской платы для компьютера, места
ее крепления к шасси; расположение на
ней интерфейсов шин, портов ввода-вывода,
разъема процессора, слотов для оперативной
памяти, а также тип разъема для подключения
блока питания.

Устаревшие
форматы: Baby-AT;
полноразмерная AT;LPX.

Современные:
ATX;
Mini-ATX;
microATX.

Внедряемые:
Mini-ITX
и nano-ITX;Pico-ITX;FlexATX;NLX;WTX;CEB;BTX;MicroBTX;PicoBTX.

Характеристики:

Форм-фактор;Чипсет;Интерфейс
процессора;Тип оперативки;Интерфейс
платформы;Тип и возможности BIOS

ATX-предложен
Интелом в 95г. Большинство матерей,
блоков питания, корпусов на базе Интел
и АМД выпускаются в ATX.
Особенности: размещение портов
ввода-вывода на системной плате;
встроенный разъем PS/2(клава,мышь);расположение
IDE
и FDD
ближе к самим ус-вам; размещение гнезд
процессора в задней части платы, рядом
с блоком питания;использование единого
20-контактного разъема питания(ныне 24)

2-4
слота для модулей памяти; 1 слот для
графической шины ACP
или PCI
Express
для видяшки; 5-6 слотов PCI
или 2-3 PCI
и 2-4 PCI
Express
для плат расширения. Для мини и микро
ATX
меньше слотов.

BTX
предложена в 2004г. Преимущества перед
ATX:возможность
применения низкопрофильных компонентов
для сборки малогабаритных платформ;размещение
элементов системы внутри корпуса с
учетом путей прохождения потоков
воздуха и термического баланса;масштабируемость
в рамках доступных модификаций;использование
малогабаритных блоков питания;оптимальная
конструкция креплений системной
платы,качественные механич элементы
для установки больших компонентов.

24.
Системные интерфейсы PCI и PCI Express,
характеристики.

PCI
– шина ввода-вывода для подключения
периферийных ус-в к материнке. Стандарт
на PCI
определяет:физ.параметры(разъемы),эл.параметры(напряжение),лог.модель(типы
циклов,адресация на шине)

Характеристики:

Частота
шины-33,33/66,66МГц;Разрядность-32/64бита;пиковая
пропускная способность для 32х и частоты
33,33МГц – 133Мбайт/с;адресное пространство
памяти-32 бита;адресное пространство
портов ввода-вывода-32бита;напряжение
3,3/5В

Модифкации:

PCI
2.0 – напряжение 5в, Пик.пропускная
способность – 133Мб/с

PCI
2.1-3.0 – возможность одновременной работы
несольких шинных задатчиков, появление
универсальны карт расширения(U
как 5В, так и 3,3В). Пик.пропускная
способность для 33МГц–133Мбайт/с, а для
66Мгц-266Мбайт/с.

2.1
– работа с картами, рассчитанными на
3,3В

2.2
– универсальный ключ разъема по питанию

2.3
– работа с картами(НЕ PCI),
рассчитанными на 5В

3.0
– завершает переход на карты PCI
3,3В

PCI
64 – удваивает число линий данных и
пропускную способность. Полная
совместимость 32х битных карт с 64х
слотами, ограниченная совместимость
– наоборот. Тактовая частота –
33МГц,пик.пропускная способность –
266Мбайт/с. Версия1-слот PCI
64-бита и 5В-U.Версия2-слот
PCI
64-бита и 3,3В – U.

PCI
66 – тактовая частота 66МГц, U-3,3B,
карты имеют либо универсальный
форм-фактор, либо на 3,3В.Пик.пропускная
способность-533Мбайт/с.

PCI64/66
– позволяет вчетверо увеличить скорость
передачи данных. 64-битные,3,3-вольтовые
слоты, совместимые с универсальными и
32-битными,3,3-вольтовыми картами
расширения.Пик.пропускная
способность-533Мбайт/с.

PCI-X(Extended)
– ограничение по количеству подключаемых
ус-в: 66МГц-4,100-2,133-1,266,533 и выше-1. Версия
1.0-новые рабочие частоты – 100 и 133МГц,
Пик.пропускная способность-1024Мбайт/с.
Версия 2.0 – новые рабочие частоты 266 и
533МГц, а также коррекция ошибок четности
при передачи данных.Пик.пропускная
способность-4096Мбайт/с.

Mini
PCI,CompactPCI,PC/104-Plus,PMC,AdvancedTCA

PCI
express
– последовательный интерфейс,
использующий программную модель PCI,
однако обладающий более производительным
физическим уровнем. Является пакетной
сетью с топологией типа звезда. Ус-ва
взаимодействуют через среду, образованную
коммутаторами. Поддерживается: горячая
замена карт, гарантированная полоса
пропускания, управление энергопотреблением,
контроль целостности передаваемых
данных.

Пропускная
способность: Битрейт(2,5Гбит/с)*кол-во
связей(1,2,4,8,12,16,32)*учет избыточности(8б/10б
– для 1.0,2.0;128б/130ь для 3.0)

Соседние файлы в предмете Вычислительная техника

• #
• #
• #
• #

Простыми словами. Процессор. Узнай все перед покупкой.

Салют, рандомный читатель, на своем канале я запускаю рубрику: «Грамотный подход».
В этой рубке, даже дедушки и бабушки смогут понять, зачем нужна та или иная комплектующая в Компьютере, как правильно выбрать комплектующие под определенные задачи.
Думаю, эта рубрика будет полезна многим людям, которые хотят собрать себе компьютер, но не знают что, как и с чего начать.
Поговорим простыми словами про непонятные надписи в характеристиках.

И так, что есть «процессор» для чего он нужен в компьютере и как его выбрать ?

Процессор — электронный блок либо интегральная схема, исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

Сложно, правда?
Простыми же словами, процессор — мозг и сердце компьютера. В играх он строит скелет , в повседневных задачах он обрабатывает информацию и воспроизводит те или иные действия , которые хочет выполнить пользователь (Вы). Открыли страницу в браузере, поступила команда к обработке — процессор начинает свою работу (естественно в связке с другими комплектующими). Открыли игру — процессору поступает сигнал к выполнению вычислений, построению скелета игры и передачи информации далее.

А вот производительность процессора , с какой скоростью он будет все вычислять и обрабатывать — напрямую зависит от его характеристик .

Так какие же характеристики существуют?

1. Количество ядер и потоков — тут все просто, больше — лучше .
Чем у процессора будет больше ядер и потоков , тем он сможет быстрее обработать поставленную перед ним задачу, за счет деления этих же задач между своими ядрами и потоками .
Пример : поставлена сложная задача, открыть браузер и прогрузить 10 страниц, кто быстрее справится, 2 ядра и 2 потока (которые будут загружены полностью этой задачей, что приведет к зависаниям ). Или же 4 ядра и 4 потока , которые обработают эту информацию, при условии загруженности в 60% ? Правильно , больше ядер и потоков — больше информации процессор сможет обработать за 1 цикл, и в конечном итоге быстрее воспроизвести информацию конечному пользователю, то-есть Вам.
Но не всегда хороший и дорогой процессор лучше , чем какой нибудь бюджетный, потому что нужно выбирать процессор под те задачи , на который он рассчитан.
Зачем брать для учебы или офиса монстра, у которого будет 12 ядер и 24 потока ? Вы в пустую потратите Ваши деньги , они будут простаивать, при просмотре фильмов или оформлении презентаций для школы, если это является основной задачей .

2. Частота процессора (Мгц) — Чем выше частота, тем выше производительность центрального процессора.
Частота показывает нам, сколько процессор может произвести вычислений в единицу времени. Соответственно, чем больше частота , тем больше операций в единицу времени может выполнить процессор.

Еще проще , чем больше частота, тем выше производительность процессора, но я хочу отметить, что при покупке процессора, частота не должна быть для вас решающим фактором выбора, ведь от нее зависит лишь часть производительности процессора.

Если говорить простыми словами, то кэш процессора это просто очень быстрая память.
Кэш память процессора разделена на три уровни: L1, L2 и L3. Эта иерархия тоже основана на скорости работы кэша, а также на его объеме.
L1 Cache (кэш первого уровня) — это максимально быстрый тип кэша в процессоре.
L2 Cache (кэш второго уровня процессора) — медленнее, по сравнению L1, но больше по размеру.
L3 Cache (кэш третьего уровня) — это самый большой и самый медленный кэш.

Так зачем нужен кэш ?
Данные поступают из ОЗУ (оперативной памяти) в кэш L3 , затем в L2 , а потом в L1 . Когда процессору нужны данные для выполнения операции, он пытается их найти в кэше. L1 Если их там нет, то поиск продолжается в кэше L2 и L3 . Если и теперь данные найти не удалось, выполняется запрос к оперативной памяти.

Если проще — Кэш служит для обмена информацией , чем больше кэш, тем больше процессор сможет хранить в себе информации и быстрее ее от туда получать.

Он может быть как заблокированным , так и разблокированным .
Фактически влияет только на разгон процессора по частотам ( в BIOS ), голову особо забивать не стоит себе, если начинающий пользователь.

5. Технологический процесс

Тут все тоже очень просто, чем меньше тех. процесс (измеряется в Нанометрах Нм), тем лучше . А именно:
Снижение энергопотребления и тепловыделения.
Повышение частот.
Увеличение кэш-памяти процессора.

Также есть остальные характеристики, такие как:

Тепловыделение — служит ориентиром для того, какое нам следует подобрать охлаждение для процессора.

Тип поставки: BOX ( коробка ) OEM\TRAY ( пластик\или пленка )

Графическое ядро , оно либо встроенное в процессор (почти видеокарта), служит для обработки и вывода графики на экран, либо его нет.
Если его нет, то необходимо будет докупать видеокарту.
Про графическое ядро и видеокарты уже поговорим в следующей статье.

Сокет — разъём центрального процессора.

Нужно сопоставлять сокет процессора с сокетом на материнской плате, иначе процессор просто не встанет на свое место.

Разные сокеты не совместимы !
Например : Только AM4 — AM4 , но не AM4 и AM3

Вроде как все рассказал про процессор, если остались вопросы — задавайте в комментарии

Источник

Интегральная схема исполняющая машинные инструкции главная часть аппаратного обеспечения компьютера?

Интегральная схема исполняющая машинные инструкции главная часть аппаратного обеспечения компьютера.

Процессор электронный блок либо интегральная схема исполняющая машинные инструкции, главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

Зарисовать схему состава аппаратного обеспечения Пк?

Зарисовать схему состава аппаратного обеспечения Пк.

Что входит в состав аппаратного обеспечения компьютера?

Что входит в состав аппаратного обеспечения компьютера?

Что составляет аппаратное обеспечение компьютера ?

Что составляет аппаратное обеспечение компьютера ?

Аппаратное обеспечение компьютера?

Аппаратное обеспечение компьютера.

Аппаратные средства персонального компьютера?

Аппаратные средства персонального компьютера.

Составьте схему состава для следующего объекта аппаратное обеспечение компьютера?

Составьте схему состава для следующего объекта аппаратное обеспечение компьютера.

Анаграммы — это головоломки, в которых переставлены буквы в словах?

Анаграммы — это головоломки, в которых переставлены буквы в словах.

Какое из зашифрованных слов означает главную часть аппаратного обеспечения компьютера, исполняющую машинные команды?

1) шьмы 2) нескар 3) нкилоко 4) ропсорсце.

Что входит в состав аппаратного обеспечения компьютера?

Что входит в состав аппаратного обеспечения компьютера?

Что входит в аппаратное обеспечение компьютера?

Что входит в аппаратное обеспечение компьютера.

Что входит в аппаратную платформу?

Что входит в аппаратную платформу?

* 1. аппаратные средства, устройства и комплексы (компьютеры и периферийные устройства к ним, оргтехника) 2.

Программные продукты и математическое обеспечение 4.

На этой странице сайта вы найдете ответы на вопрос Интегральная схема исполняющая машинные инструкции главная часть аппаратного обеспечения компьютера?, относящийся к категории Информатика. Сложность вопроса соответствует базовым знаниям учеников 5 — 9 классов. Для получения дополнительной информации найдите другие вопросы, относящимися к данной тематике, с помощью поисковой системы. Или сформулируйте новый вопрос: нажмите кнопку вверху страницы, и задайте нужный запрос с помощью ключевых слов, отвечающих вашим критериям. Общайтесь с посетителями страницы, обсуждайте тему. Возможно, их ответы помогут найти нужную информацию.

Решение на приложенном скане.

/ / Pascal var a, n, c, i : longint ; MLP : array [1. 1000000] of integer ; begin read(n) ; for i : = 1 to n do begin read(a) ; if (MLP[a] = 0) then c + = 1 ; MLP[a] : = 1 ; end ; write(c) ; end.

Как вариант : создаете массив, потом загоняете все результаты в него. Устраиваете в цикле перебор элементов массива. Определяете номера первых элементов равных 3 и 0. Сравниваете номера между собой.

А) журналист берет интервью — собирает материал для будущей статьи ; б) использование учениками в своих сочинениях цитат ; в) ученик рассказал определение своими словами ; г) мама передает привет от тети из другого города ; д) ученик делает конспект ..

Источник

Центральный процессор электронный блок либо интегральная схема, исполняющая машинные инструкции, главная часть аппаратного обеспечения компьютера. — презентация

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемОлег Жадовский

Похожие презентации

Презентация на тему: » Центральный процессор электронный блок либо интегральная схема, исполняющая машинные инструкции, главная часть аппаратного обеспечения компьютера.» — Транскрипт:

2 Центральный процессор электронный блок либо интегральная схема, исполняющая машинные инструкции, главная часть аппаратного обеспечения компьютера.

3 Математический сопроцессор сопроцессор для расширения командного множества центрального процессора и обеспечивающий его функциональностью модуля операций с плавающей запятой, для процессоров, не имеющих интегрированного модуля

4 Материнская плата сложная многослойная печатная плата, являющаяся основой построения вычислительной системы компьютера.

5 Компьютерный блок питания вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.

6 Система охлаждения компьютера набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов

7 Видеокарта устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.

8 Звуковая карта дополнительное оборудование персонального компьютера, позволяющее обрабатывать звук

9 BIOS («базовая система ввода-вывода»), также БСВВ, реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для предоставления операционной системе API-доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам

11 Сетевая плата дополнительное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети

12 Модем (модулятор и демодулятор) устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации.

14 энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные

15 Накопитель на жёстких магнитных дисках -«винчестер» запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи

16 Дискета — сменный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных. Представляет собой помещённый в защитный пластиковый корпус диск, покрытый ферромагнитным слоем

17 Флеш-память разновидность полупроводниковой технологии электрически пере программируемой памяти (EEPROM). В быту это слово- сочетание закрепилось за широким классом твердотельных устройств хранения информации.

18 собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, чтение с которых ведётся с помощью оптического излучения

19 Стример, также ленточный накопитель запоминающее устройство на принципе магнитной записи на ленточном носителе, с последовательным доступом к данным, по принципу действия аналогичен бытовому магнитофону.

21 Источник бесперебойного питания, автоматическое электронное устройство с аккумуляторной батареей, предназначенное для бесперебойного кратко- временного снабжения электрической энергией компьютера и его компонентов с целью корректного завершения работы и сохранения данных в случае резкого падения или отсутствия входного питающего напряжения системы.

Источник

Что такое интегральная микросхема

Интегральная схема – это изделие из микроэлементов с высокой миниатюризацией. Эти элементы преобразуют и обрабатывают сигналы. Сама схема имеет высокую плотность самих элементов. Такие элементы называются компонентами и выполняют ту или иную задачу. Эти схемы могут быть разной сложности и типов – от самых простых до сложнейших.

Используются ИС в создании компьютеров, различной вычислительной техники и другом оборудовании, в том числе промышленном и бытовом. Более подробно о строении, использовании, а также развитии интегральных схем будет рассказано в данной статье. В качестве информационного дополнения, в материале содержатся два подробных видеоролика и один скачиваемые файл о строении ИС.

Интегральные микросхемы

По научному определению, интегральные микросхемы – это отдельные высокотехнологичные устройства (с огромным количеством электронных компонентов, заключенных в маленьком корпусе), которые выполняют какую-то функцию или действие. Этих функций может быть или одна или несколько. Вот список некоторых основных функций, которые выполняют интегральные микросхемы:

• Преобразование сигнала (например, из аналогового в цифровой и обратно).
• Обработка сигнала (например, усиление и очистка звука)
• Действия вычитания, сложения, умножения и деления сигнала (логические микросхемы)

Интегральные микросхемы представляют собой изделие, выполненное в герметизированном (металлическом, пластмассовом, керамическом, металлокерамическом и так лале) корпусе. Микросхемы бывают различного исполнения (прямоугольные, треугольные, круглые) с разным количеством выводов: от трех (например, на стабилизаторе LM7805, до нескольких сотен на процессорах).

Интегральные микросхемы (и аппаратура на них) обладают неоспоримыми преимуществами:

• Высокой технологичностью и надежностью. Ведь все микросхемы производят на специализированных заводах и фабриках с современной технологией производства. На линиях (полностью или частично) автоматизированных. При производстве микросхемы (особенно в юго-восточных странах) применяют и живую рабочую силу, так как это дешевле, чем покупать дорогостоящие линии. Интегральные компоненты позволяют снизить на два-три порядка затраты труда на производство, монтаж и сборку различной аппаратуры. При конструировании и создании такой аппаратуры уменьшается количество разных паяных соединений, которые зачастую являются причиной отказа аппаратуры. Микросхемы являются более надежными, чем дискретные элементы, так как ошибки при монтаже уменьшаются на 3-4 порядка. Легче и намного быстрее запаять интегральные компоненты (например, один логический элемент с 16 выводами), чем паять более 20 дискретных элементов (которые выполняют ту же функцию) с 60 выводами. Только микросхемы обеспечивают надежность систем управления в различных системах управления, в компьютерах, в околоземном пространстве на космических станциях и так далее.
• Интегральные компоненты (и аппаратура на них) малогабаритны и имеют маленький вес.
• Микросхемы намного сокращают процесс разработки нового изделия (аппарата), так как можно использовать готовые, уже опробованные, миниатюрные блоки и узлы. И поэтому внедрение нового изделия в производство резко сокращается.
• Многие интегральные элементы выпускаются массово (например, микросхемы в домашних звонках, в игрушках, в клавиатурах и мышках компьютеров и т. п.). Это намного снижает себестоимость микросхемы и всего изделия в целом.
• Интегральные элементы сокращают число комплектующих создаваемого изделия, уменьшают количество проводимых операций, что (в конечном счете) ведет к упрощению организации современного производства.

Микросхемы разделяют на два вида: 1 – полупроводниковые интегральные схемы; 2 – гибридные интегральные схемы.

Полупроводниковые интегральные элементы представляют собой кристалл, в глубине которого выполняют все элементы схемы. Изоляция различных элементов осуществляют с помощью (так называемых) «p-n» переходов.

Гибридные интегральные схемы выполняются по «пленочной» технологии и представляют пластину (подложку) из диэлектрического материала. На нее нанесены (в виде пленок) плоские компоненты (резисторы, дроссели, конденсаторы и т. д.) и соединения. Причем сопротивление резисторов может быть 105 Ом, емкость конденсаторов 103 пФ, а дроссели иметь индуктивность около 10 мкГн – не более.

Транзисторы, диоды, магнитные элементы, конденсаторы более 103 пФ и электролитические выполняют с помощью навесного монтажа. Гибридные интегральные схемы имеют более высокую точность параметров (на один или два порядка выше), чем полупроводниковые аналоги. Количество элементов внутри каждого класса микросхем может достигать несколько тысяч.

Степень интеграции

• В зависимости от степени интеграции применяются следующие названия интегральных схем:
• малая интегральная схема (МИС) — до 100 элементов в кристалле,
• средняя интегральная схема (СИС) — до 1000 элементов в кристалле,
• большая интегральная схема (БИС) — до 10000 элементов в кристалле,
• сверхбольшая интегральная схема (СБИС) — более 10 тысяч элементов в кристалле.

Ранее использовались также теперь устаревшие названия: ультрабольшая интегральная схема (УБИС) — до 1 миллиарда элементов в кристалле и гигабольшая интегральная схема (ГБИС) — более 1 миллиарда элементов в кристалле, но в настоящее время название УБИС и ГБИС практически не используется (например, последние версии процессоров Itanium, 9300 Tukwila, содержат два миллиарда транзисторов), и все схемы с числом элементов, превышающим 10 000, относят к классу СБИС.

Элемент интегральной схемы

Часть интегральной схемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента (резистора, диода, транзистора и т. д.), причем эта часть выполнена нераздельно от других частей и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации. Компонент интегральной схемы в отличие от элемента может быть выделен как самостоятельное изделие с указанной выше точки зрения.

По конструктивно-технологическим признакам интегральные схемы обычно разделяют на:

В полупроводниковой схеме все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме или на поверхности полупроводника. В таких схемах нет компонентов. Это наиболее распространенная разновидность интегральных схем.

Интегральную схему называют гибридной, если она содержит компоненты и (или) отдельные кристаллы полупроводника. В пленочных интегральных схемах отдельные элементы и межэлементные соединения выполняются на поверхности диэлектрика (обычно используется керамика). При этом применяются различные технологии нанесения пленок из соответствующих материалов. По функциональным признакам интегральные схемы подразделяют на аналоговые (операционные усилители, источники вторичного электропитания и др.) и цифровые (логические элементы, триггеры и т. п.).

Краткая историческая справка

Первые опыты по созданию полупроводниковых интегральных схем были осуществлены в 1953 г., а промышленное производство интегральных схем началось в 1959 г. В 1966 г. был начат выпуск интегральных схем средней степени интеграции (число элементов в одном кристалле до 1000). В 1969 г. были созданы интегральные схемы большей степени интеграции (большие интегральные схемы, БИС), содержащие до 10000 элементов в одном кристалле.

К 2000 г. ожидается появление интегральных схем, содержащих до 100 млн МОП транзисторов в одном кристалле (речь идет о цифровых схемах). Система обозначений. Условное обозначение интегральных микросхем включает в себя основные классификационные признаки.

• Первый элемент — цифра, соответствующая конструктивно-технологической группе. Цифрами 1, 5, 6 и 7 в первом элементе обозначаются полупроводниковые интегральные микросхемы. Гибридным микросхемам присвоены цифры 2, 4 и 8. Пленочные, вакуумные и керамические интегральные микросхемы обозначаются цифрой 3.
• Второй элемент, определяющий порядковый номер разработки серии, состоит из двух (от 00 до 99) или трех (от 000 до 999) цифр.
• Третий элемент, обозначающий подгруппу и вид микросхемы, состоит из двух букв.
• Четвертый элемент, обозначающий порядковый номер разработки микросхемы данной серии, состоит из одной или нескольких цифр.

К этим основным элементам обозначений микросхем могут добавляться и другие классификационные признаки.

Дополнительная буква в начале четырехэлементного обозначения указывает на особенность конструктивного исполнения:

• Р — пластмассовый корпус типа ДИП;
• А — пластмассовый планарный корпус;
• Е — металлополимерный корпус типа ДИП;
• С — стеклокерамический корпус типа ДИП;
• И — стеклокерамический планарный корпус;
• Н — керамический «безвыводной» корпус.

В начале обозначения для микросхем, используемых в условиях широкого применения, приводится буква К.

Серии бескорпусных полупроводниковых микросхем начинаются с цифры 7, а бескорпусные аналоги корпусных микросхем обозначаются буквой Б перед указанием серии.

Через дефис после обозначения указывается цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения:

• 1 — с гибкими выводами;
• 2 — с ленточными (паучковыми) выводами, в том числе на полиамидном носителе;
• 3 — с жесткими выводами;
• 4 — на общей пластине (неразделенные);
• 5 — разделенные без потери ориентировки (наклеенные на пленку);
• 6 — с контактными площадками без выводов.

Как создаются интегральные схемы?

Как изготовить чип памяти или процессор компьютера? Процесс производства начинается с химического элемента — кремния, который химически обрабатывается (легируется) для придания различных электрических свойств.

Современное исполнение интегральной схемы (одна из многочисленных форм), установленной на электронной плате устройства. Это далеко не самый продвинутый вариант, а лишь один из многих

Традиционно для нужд электроники используются материалы двух категорий:

Принцип легирования химических элементов

Если добавить некоторое количество сурьмы кремнию, структура этого химического элемента насыщается большей массой электронов, чем обычно. Обеспечивается проводимость электричества. Кремний, «легированный» подобным образом, приобретает характеристику N-типа. В другом случае, когда вместо сурьмы добавляется бор, масса электронов кремния уменьшается, оставляя своеобразные «дыры», которые функционируют подобно «отрицательно заряженным электронам».

Благодаря «дырам» положительный электрический ток пропускается в противоположном направлении. Такая разновидность кремния характеризуется P-типом. Расположение областей кремния N-типа и P-типа рядом одна с другой, способствует созданию соединения, где отмечается поведение электронов, характерное для электронных компонентов на основе полупроводников:

• диодов,
• транзисторов,
• запоминающих устройств и других.

Структурная интегральная схема внутри чипа

Итак, процесс создания интегральной схемы начинается от монокристалла кремния, напоминающего по форме длинную сплошную трубу, «нарезанную» тонкими дисками — пластинами. Такие пластины размечаются на множество одинаковых квадратных или прямоугольных областей, каждая из которых представляет один кремниевый чип (микрочип). Пример внутренней структуры интегральной схемы, демонстрирующий возможности такой уникальной технологии интеграции полноценных электронных схемотехнических решений.

Затем на каждом таком чипе создаются тысячи, миллионы или даже миллиарды компонентов путём легирования различных участков поверхности — превращения в кремний N-типа или P-типа. Легирование осуществляется различными способами. Один из вариантов — распыление, когда ионами легирующего материала «бомбардируют» кремниевую пластину.

Другой вариант — осаждение из паровой фазы, включающий введение легирующего материала газовой фазой с последующей конденсацией. В результате такого ввода примесные атомы образуют тонкую пленку на поверхности кремниевой пластины. Самым точным вариантом осаждения считается молекулярно-лучевая эпитаксия.

Конечно, создание интегральных микросхем, когда упаковываются сотни, миллионы или миллиарды компонентов в кремниевый чип размером с ноготь, видится сложнейшим процессом. Можно представить, какой хаос принесёт даже небольшая крупинка в условиях работы в микроскопическом (наноскопическом) масштабе. Вот почему полупроводники производятся в лабораторных условиях безупречно чистых. Воздух лабораторных помещений тщательно фильтруется, а рабочие обязательно проходят защитные шлюзы и облачаются в защитную одежду.

Кто создал интегральную схему?

Разработка интегральной схемы приписывается двум физикам — Джеку Килби и Роберту Нойсу, как совместное изобретение. Однако фактически Килби и Нойс вынашивали идею интегральной схемы независимо друг от друга. Между учёными даже существовала своего рода конкуренция за права на изобретение.

Джек Килби трудился в «Texas Instruments», когда учёному удалось реализовать идею монолитного принципа размещения различных частей электронной схемы на кремниевом чипе. Учёный вручную создал первую в мире интегральную микросхему (1958 год), использовав чип на основе германия. Компания «Texas Instruments» спустя год подала заявку на патент.

Тем временем представитель другой компании «Fairchild Semiconductor» — Роберт Нойс, проводил эксперименты с миниатюрными цепями своего устройства. Благодаря серии фотографических и химических методов (планарный процесс), учёный всего лишь на год позже Килби создал практичную интегральную схему. Методика получения также была оформлена заявкой на патент.

Источник

На этой странице сайта вы найдете ответы на вопрос Интегральная схема исполняющая машинные инструкции главная часть аппаратного обеспечения компьютера?,
относящийся к категории Информатика. Сложность вопроса соответствует базовым
знаниям учеников 5 — 9 классов. Для получения дополнительной информации
найдите другие вопросы, относящимися к данной тематике, с помощью поисковой
системы. Или сформулируйте новый вопрос: нажмите кнопку вверху страницы, и
задайте нужный запрос с помощью ключевых слов, отвечающих вашим критериям.
Общайтесь с посетителями страницы, обсуждайте тему. Возможно, их ответы
помогут найти нужную информацию.

Чтобы нормально знать ассемблер, надо знать, что такое процессор. Именно поэтому я решил написать данную статью. Мы рассмотрим что такое процессор и его структуру.

Центральный процессор — электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

Вот упрощённая структура процессора:

Основные элементы процессора:

Самое главное в процессоре это регистры. Регистры состоят из триггеров. Триггер может иметь 2 значения 0 или 1. Регистры бывают 8, 16, 32, 64 разрядные, понятно, что если 8 разрядов, то в регистре 8 триггеров.

Регистры – это специальные ячейки памяти, физически расположенные внутри процессора. В отличие от ОЗУ, где для обращения к данным требуется использовать шину адреса, к регистрам процессор может обращаться напрямую. Это существенно ускорят работу с данными.

Основные регистры процессора:

Регистры EAX, EBX, ECX, EDX – это регистры общего назначения. Они имеют определённое назначение, однако в них можно хранить любую информацию.

Регистры EBP, ESP, ESI, EDI – это также регистры общего назначения. Они имеют уже более конкретное назначение. В них также можно хранить пользовательские данные, но делать это нужно уже более осторожно, чтобы не получить «неожиданный» результат.

Регистр флагов — отражает текущее состояние процессора.

Cегментные регистры нужны для доступа к памяти в сегментах кодов, данных, стека и дополнительного сегмента, соответственно. Каждый из них используется по своему назначению, но их использование может изменяться в соответствии с требованиями программы.

• АЛУ — арифметико-логическое устройство выполняет арифметические операции, такие как сложение, вычитание, а также логические операции.
• БУ — блок управления определяет последовательность микрокоманд, выполняемых при обработке машинных кодов (команд).
• ТГ — тактовый генератор, или генератор тактовых импульсов, задаёт рабочую частоту процессора. С помощью тактовых импульсов выполняется синхронизация для внутренних команд процессора и остальных устройств. Тактовый генератор вырабатывает (генерирует) прямоугольные импульсы, которые следуют с определённой частотой.

В теории электронно-вычислительных машин различают два понятия:

1. Машинный такт, он соответствует одному периоду импульсов тактового генератора и является основной единицей измерения времени выполнения команд процессором.

2. Машинный цикл, он состоит из нескольких машинных тактов. Машинный цикл – это время, необходимое для выполнения одной команды.

Машинный цикл может отличаться для разных команд. Для простых команд может потребоваться всего 1-2 машинных такта. В то время как для сложных команд, таких как умножение, может потребоваться до 50 машинных тактов и более. Это очень важный момент. Когда вы будете писать реальные программы, которые очень критичны к быстродействию, следует помнить о том, что разные команды требуют соответствующего времени работы процессора. То есть одни и те же действия можно выполнить, например, за 100 машинных тактов, а можно и за 20.