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Il Processore e il Debugger |
PROCESSORE 80x86 4/14
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 | La presenza di una
Cpu
piuttosto di un'altra è spesso legata ai
criteri della scelta
del Computer da essa controllato; con un occhio ai
numeri della
Tabella
della pagina precedente è facile, ora, tentare una classificazione di massima
delle Cpu, sulla base delle sue
caratteristiche principali. |
| Al di là dei dati tecnici, per altro importanti, è
interessante notare la vera chiave di lettura dell'evoluzione di questi
oggetti straordinari: il livello di integrazione
dei microcircuiti interni, misurata in micron
(1μm = 10-6
m = un
millesimo di millimetro) e indicata
dall'ultima colonna a destra della Tabella
proposta nella pagina precedente. |
| Con l'evolversi della tecnologia e delle tecniche di
integrazione i percorsi dei collegamenti
interni si riducono
anno dopo anno, rendendo possibili frequenze di
clock sempre più elevate, e consentendo inoltre l'inserimento di
un maggior numero di transistor Cmos (Complementary
Metal Oxide Semiconductor) sul chip del microprocessore. |
| Come abbiamo detto in molte altre occasioni il futuro ci
riserverà imprevedibili piacevoli sorprese! |
| Dunque un primo parametro è la
frequenza di clock: a prima vista sembra il numero più
emblematico per stabilire l'effettiva velocità
del computer, anche se è bene essere consapevoli che quest'ultima è
fortemente influenzata anche da altri, tra i parametri elencati in questa
analisi. |
| Il clock (orologio,
anche se la traduzione non è altrettanto snella e ...onomatopeica, come
l'originale inglese) è l'incubo e la
vita di una CPU: i circuiti che se ne occupano
generano una forma d'onda quadra che, con
i suoi fronti di salita e
di discesa, punzecchieranno il processore per tutta la sua esistenza,
scandendo e organizzando ogni sua azione; senza clock (nel senso di forma
d'onda) il processore è inutilmente addormentato. |
| La frequenza del
clock è il numero delle ....punzecchiature al
secondo, cioè il numero dei fronti di salita (o
di discesa) che l'onda quadra fornirà alla CPU in
ogni secondo; si misura in
Herz (HZ,
impulso al secondo) e, fin dai tempi della sua
prima apparizione, è sempre stato dell'ordine del milione (1000000 Hz =1
MHz). |
| Osservando la tabella della pagina precedente possiamo concludere che, da questo
punto di vista, le moderne (anno 2002) CPU sono 440
volte più veloci (2200 MHz)
delle prime (5 MHz). |
| Il processore organizza ogni sua operazione misurandola in
cicli T, cioè in intervalli uguali al
periodo della forma d'onda di
clock: in pratica un tempo numericamente pari
all'inverso del numero
della frequenza. |
| Ad una
frequenza di 1 MHz corrisponde
un ciclo T di 1
microsecondo; poichè per eseguire un'istruzione
sono sempre
necessari più di un ciclo T, si fa presto
a concludere che una moderna CPU è in grado di svolgere
milioni di operazioni al secondo! |
| Anche questo può diventare un metro di misura, sebbene non
molto popolare: l'unità di misura dei milioni di
istruzioni eseguite al secondo è il MIPS,
million of instructions per second. |
| Un altro importante parametro di confronto è, come già
accennato, la dimensione della sua parola,
di solito uguale a quella dei suoi registri interni;
l'unità di misura parola è per altro un
modo improprio, tipico dei processori, di misurare l'informazione. |
| In effetti l'informazione si
misura, di solito, in bytes,
per cui possiamo notare come nel tempo la parola
sia raddoppiata, dai 2
bytes (16 bit) dei primi
processori agli attuali 4 bytes (32
bit). |
| Poichè la dimensione e la
velocità del bus dati rappresenta la quantità di informazione
che può essere scambiata simultaneamente è facile pensare che possa costituire
un buon metro di confronto; il bus dati (esterno) degli attuali
processori è di 64 bit e la sua velocità
è, di norma, ancora molto inferiore a quella del
processore, attualmente (anno 2002) al massimo 233MHz, anche se cominciano a farsi strada
i primi bus a 533MHz.. |
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2001-2010 - Studio Tecnico
ing. Giorgio OBER
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