- 1 -
ASSIGNMENT-PROCESOR
POJAM PROCESORA I NJEGOVA ULOGA U RAČUNARU
Procesor je izvršna komponenta koja prima i izvršava instrukcije pročitane iz odgovarajuće memorije. Kada se
kaže samo „procesor“ najčešće se misli na centralni procesor (engl. central processing unit — CPU, centralna
procesorska jedinica-komponenta), ali postoje i procesori specijalnih namjena kao što su procesori signala, razni
grafički procesori, itd. Sam po sebi procesor ne čini računar, ali je jedan od najvažnijih dijelova svakog računara.
Prvi procesori su bili mehanički i praktično nisu bili zaseban dio računara (npr. kakve je projektovao Čarls
Bebidž) zatim elektromehanički (relejni) pa na bazi elektronskih vakuumskih cjevi i bili su jako veliki. Do
značajnog smanjenja dimenzija i povećanja performansi došlo je upotrebom tranzistora (miniprocesori) i, u
drugoj polovini 20. vijeka, integralnih kola (mikroprocesori). Danas imamo tzv. Procesorska ležišta koja
predstavljaju način na koji se ubacuje na matičnu ploču. Ležišta procesora zovu se soketi (engl. Socket) i zavise
od samog modela i vrste procesora. Neki od tipova ležišta za procesore su socket 478, socket 7, slot 1, socket A i
drugi.
Prvi mikroprocesor napravila je davne 1971. godine američka firma Intel. Od tada, pa sve do danas, svjedoci
smo vrtoglavog napretka u mikroprocesorskoj industriji. Na Intelovim čipovima, kompatibilnim sa 8086,
bazirana je većina današnjih stonih računara. Na tržištu mikroprocesora, čija se vrijednost mjeri milijardama
dolara, danas se takmiče brojni proizvođači. Neki od njih prave RISC čipove nekompatibilne sa najmasovnijim
Intel x86 (popularan naziv za čipove kompatibilne sa 8086) čipovima, dok drugi prave Intel kompatibilne
procesore. Ova priča biće uglavnom vezana za dva danas dominantna proizvođača x86 kompatibilnih procesora,
Intel i AMD. Dat je pregled cjelokupnog razvoja Intelove porodice x86 procesora, zaključno sa najnovijim
Pentiumom 4, i pregled kompatibilnih rješenja koje je napravio AMD. Posebna pažnja posvećena je trenutno
aktuelnim procesorima i dat je detaljan opis njihovih mogućnosti, kao i poređenje performansi.
PROIZVOĐAČI I NJIHOVI MODELI PROCESORA
Prvi mikroprocesori
Prvi mikroprocesor bio je Intelov 4-bitni 4004 izrađen 1971.g. napravljen od 2 300 tranzistora brzine 740
kHz. Intel 1974.g. izbacuje na tržište 8008, te kasnije i unaprijeđeni 8085 – 8-bitni mikroprocesor. Motorolini
procesori iz serije 650x (6501 i 6502) – prvi procesori čija je prodajna cijena bila niža od 1.000,00 $, te su
postali popularni za kućne računare kao što su čuveni Commodore i Atari. AMD (Advanced Micro Devices)
također je imao svoje predstavnike i to 4-bitni AM2901 te nešto razvijeniji AM951116-bitni procesori Intel 8086
1978.g. Intel izdaje svoj prvi 16-bitni mikroprocesor i8086 (29 000 tranzistora, 5 MHz), a nešto kasnije i i8088,
koji je IBM-u poslužio kao bazu za njegov popularni IBM Personal Computer; Oba čipa imala su adresnu
magistralu širine 20 bita, što im je omogućavalo adresiranje 1 MB RAM-a, a razlikovali su se po širini
magistrale podataka: 16 bita kod 8086 i 8 bita kod 8088. 8088 je zapravo i napravljen kao jeftinije rješenje koje
može da koristi postojeće 8-bitne matične ploče. Iako su oba čipa mogla da adresiraju cijeli megabajt memorije,
cijeloj memoriji nije moglo da se pristupa odjednom, već samo u segmentima od 64K. Naime, kako su programi
i potrebe korisnika rasli, 64K za su se pokazali kao premalo mjesta za velike strukture podataka.
Intel 80286
1982.g. na tržištu se pojavljuje i80286 (134 000 tranzistora, 8 MHz) – procesor koji je trebao da prevaziđe
nedostatke svojih prethodnika, a pri tom ostane u stanju da izvršava sve programe koji su za njih napisani, tj.
ostane potpuno kompatibilan sa njima. i80286 mogao je da radi u 2 režima: realnom i zaštićenom. U realnom
režimu 80286 ponašao se kao brzi 8086, zadržavajući sva njegova ograničenja, ali i zadrzavši mogućnost
izvršavanja svih programa koji su za njega pisani. U zaštićenom modu 286 mogao je da adresira do 16 MB
fizičke memorije, kao i 1GB virtuelne, ali i dalje u segmentima od 64KB. U 80286 se pojavljuju i prvi
mehanizmi za kontrolu i zaštitu izvršavanja programa koji je trebalo da omoguće nastanak prvih multitasking
operativnih sistema za PC računare. Iako komercijalno uspješan, 80286 nikad nije pokazao svoje potencijale do
kraja zbog nezadovoljstva proizvođača Intelovim polovičnim rješenjima u prevazilaženju naslijeđenih slabosti
od ranijih procesora. Ova polovičnost se prije svega ogledala u teškom prebacivanju procesora iz realnog u
zaštićeni mod (bilo je neophodno resetovanje procesora), što je znatno otežavalo pisanje operativnih sistema koji
mogu da paralelno izvršavaju 8086 programe i programe pisane za zaštićeni mod procesora 80286.
- 2 -
32-bitni procesori
Intel 80386 DX
Poslije trogodišnjeg razvoja, oktobra 1985., na tržištu se pojavljuje Intelov pravi odgovor na povećane apetite
proizvođača i korisnika – 32 bitni Intel 80386 DX. Radio je na brzini od 16 MHz. Pored 32 bitne magistrale
podataka imao je i 32 bitnu adresnu magistralu koja je omogućavala adresiranje do 4 GB fizičke memorije. Iako
je ona i dalje segmentirana, veličina segmenta je bila ograničena na 4 GB čime se faktički došlo do linearne
memorije. Ovu pogodnost i80386 imao je samo u svom zaštićenom režimu, koji je pored ove imao i brojne
druge pogodonsti, prije svega četvoroprsteni model zaštite programa. Naime, svakom programu koji se izvršava
mogao se dodijeliti nivo privilegija koji je omogućavao da sistemski softver bude privilegovan u odnosu na
korisnički, što je omogućavalo pojavu kvalitetnih višeprogramskih operativnih sistema. Zaštićeni mod ima i
jednu svoju podvarijantu, tzv. virtualni 8086 mod koji, za razliku od 286 procesora, omogućava jednostavni
prelazak iz 8086 u zaštićeni mod što je omogućilo paralelno izvršavanje programa pisanih za zaštićeni mod
procesora 80386 i 8086 programa.
Postojala je i slabija varijanta 80386 DX, nazvana 80386 SX koja se od osnovne razlikovala po duplo užoj
spoljnoj magistrali podataka: 16 umjesto 32 bita. Ona je bila namjenjena jeftinijim sistemima koji ipak imaju sve
napredne mogućnosti 80386 DX. U to vreme povećava se brzinski jaz između mikroprocesora i DRAM-a, (već
na brzinama magistrale od 33 MHz (30 ns), tadašnje 80 ns memorije postajale su usko grlo, tako da se za 386
ploče vezuju i počeci keširanja na PC računarima. Neke 386 ploče su imale na sebi od 16 do 128 KB keš
memorije različitih tehnika preslikavanja.
Intel 80486 DX
Intel 80486 DX, pompezno najavljivani nasljednik 386-ice, procesor koji je, po tadašnjoj Intelovoj propagandi,
trebalo da brzinom nadmaši i tada aktuelnog RISC šampiona Motorolu 88100, pojavio se na tržištu aprila 1989.
Intel 80486 DX je imao 32 bitnu adresnu i magistralu podataka (kao i 80386 DX), i na 25 MHz postizao je 9
MIPS. Obećanja o prestizanju Motorole nisu bila ispunjena, ali ipak je brzinski dobitak bio dovoljan za trzišni
uspjeh. 80486 imao je keš memoriju prvog nivoa (Level 1 keš) od 8 KB sa write-through ažuriranjem,
integrisanu na samom čipu, zajedničku za instrukcije i podatke. Preslikavanje je bilo četvorostruko set
asocijativno sa veličinom bloka od 16 bajta. Ona je bila podržana sa još 64-512 KB L2 (Level 2 – keš drugog
nivoa) keša koji se nalazio na matičnoj ploči.
AMD
ulazi u posao PC procesora kada IBM daje ultimatum Intelu da mora ustupiti svoje proizvodne patente
minimalno još jednom proizvođaču. Tako izabrani proizvođač postaje AMD.
Tokom posljednjih 25 godina veći broj drugih kompanija je pokušalo neuspješno ući na tržište Intelovih
procesora, ali su sve osim AMD doživjele neuspjeh različitih nivoa. Posljednje procesorske borbe do istrebljenja
su vođene polovicom devedesetih godina zbog porasta cijena dizajniranja i proizvodnje novih procesora. U tom
razdoblju nemajući u sebi dovoljno snage za tehnološki napredak AMD se prebacio na kupovine. Imajući očito u
rukama proizvod (procesor K5) koji nitko ne želi kupiti AMD kupuje kompaniju Nexgen čiji procesor poslije
izdaje na tržištu pod imenom K6. Ta odluka je tada ujedno spasila AMD i prebacila njegov fokus na nove saveze
i kupovine. Tako je dizajnerski tim Alpha procesora stvorio Athlon procesor koji prvi put izjednačuje računalne
snage AMD-a i Intel-a.Trenutačno na proizvodnji novih procesora AMD se nalazi u patentnom savezu s IBM i
Apple korporacijom.Osim Motorole drugi manji samostalni proizvođači procesora kao kompanije Centaur ili
Cyrix koji nisu našli spas u tim savezima su propali između 1996 i 1998 godine.
Krajem 2006. godine AMD završava akviziciju ATI-ja, te se kupnjom te kompanije proširuje i na tržište
grafičkih procesora.
Hronološki prikaz proizvodnje generacija AMD procesora:
-
Am2900 generacija (god.pr.1975)
-29000 (29K) (god.pr1987–95)
