Specificațiile microprocesoarelor

Procesoarele pot fi descrise prin doi parametri:latimea si viteza.Viteza unui procesor este o notiune destul de simpla.Viteza este exprimata in megahertzi(MHz)si gigahertzi(GHz),deci in milioane,respectiv miliarde de cicluri pe secunda,si cu cat este mai mare,cu atat este mai bine.Latimea unui procesor necesita o discutie ceva mai complicata,deoarece exista trei caracteristici principale ale procesorului care sunt exprimate in acest mod.Acestea sunt:

a) magistrala de intrare si iesire a datelor;

b) registrele interne;

c) magistrala de adrese.

A) Magistrala de date

Unul din cele mai obisnuite moduri de a descrie un procesor este acela de a specifica viteza si latimea magistralei sale externe de date.Acestea definesc ritmul in care datele pot fi transferate inspre sau dinspre procesor.

Magistrala mentionata cel mai frecvent in cazul unui procesor este magistrala de date externa - ansamblul de conductoare (sau pini) utilizat pentru a emite si a receptiona date.Cu cat se pot emite simultan mai multe semnale,cu atat se pot transfera mai multe date intr-un interval dat de timp,deci magistrala este mai rapida (si mai larga).O magistrala mai larga este asemanatoare cu o sosea cu mai multe benzi,care permite un trafic mai mare.

Intr-un calculator,datele circula sub forma de informatii digitale si constau intr-un interval de timp in care pe un singur traseu exista o tensiune de 3,3V sau de 5V pentru a semnaliza un bit de date egale cu 1 sau o tensiune de 0 V pentru a semnaliza un bit de date egal cu 0.Cu cat aveti mai multe linii(trasee),cu atat se pot emite mai multi biti distincti in acelasi interval de timp.Toate procesoarele moderne,de la primul Pentium pana la recentele Pentium 4,Athlon si chiar Itanium,au magistrala de date de 64 de biti (8 octeti).Prin urmare,ele pot transfera simultan 64 de biti de date spre sau dinspre setul de cipuri de pe placa de baza sau memoria sistemului.

O alta consecinta a latimii magistralei de date a unui cip este aceea ca ea defineste marimea unui banc de memorie.Astfel,un procesor cu o magistrala de date de 32 de biti,cum este cipul 486,citeste si scrie in memorie 32 de biti simultan.Procesoarele din clasa Pentium,inclusiv Pentium III,Celeron,Pentium 4,Athlon si Duron,citesc si scriu in memorie 64 de biti simultan.Deoarece modulele SIMM (Single Inline Memory Modules) standard cu 72 de pini au o latime de numai 32 de biti,ele trebuie sa fie instalate cate unul in majoritatea sistemelor din clasa 486 si cate doua in majoritatea sistemelor din clasa Pentium.Modulele mai noi,de tip DIMM (Dual Inline Memory Modules),au latimea de 64 de biti,astfel incat,in mod normal,se instaleaza cate unul in sistemele din clasa Pentium sau cele mai noi.Fiecare DIMM este egal cu un banc complet de memorie in sistemele cu magistrala de date de 64 de biti,ceea ce face mai usoara configurarea sistemelor,modulele DIMM putand fi instalate sau demontate unul cate unul.

Modulele RIMM (Rambus Inline Memory Modules) pot fi considerate,intr-o oarecare masura,o anomalie,deoarece se conformeaza unui alt set de reguli.Ele au,de obicei,latimi de numai 16 sau 32 de biti,in functie de tipul modulelor si de setul de cipuri,se folosesc fie cate unul,fie pereche.

B) Magistrala de adrese

Magistrala de adrese este grupul de linii conductoare care transporta informatii de adresare necesare pentru precizarea locatiei de memorie catre care sunt transmise datele sau la care ele pot fi regasite.Ca si in cazul magistralei de date,fiecare linie dintr-o magistrala de adrese transporta cate un singur bit de informatie.Acest bit reprezinta o singura cifra a numarului de adresa.Cu cat exista mai multe linii (cifre) pentru calculul adresei,cu atat vor putea fi adresate mai multe locatii de memorie.Marimea(latimea) unei magistrale de adrese indica dimensiunea maxima sa memoriei RAM pe care un cip o poate adresa.

Caclculatoarele utilizeaza sistemul de numeratie binar(in baza 2),deci un numar format din doua cifre furnizeaza doar patru adrese distincte (00,01,10 si 11) calculate ca 2 la puterea a doua;un numar format din 3 cifre asigura 8 adrese distincte (de la 000 la 111) sau 2 la puterea a treia.De exemplu,procesoarele 8086 si 8088 utilizeaza o magistrala cu 20 de biti de adrese,cu care se pot calcula maximum 2 la puterea 20,adica 1.048.576 octeti (1 MB) de adrese ale locatiilor de memorie.Tabelul 3.3 descrie capaictatea procesoarelor de de adresare a memoriei.