CPU PPT
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《计算机CPU》PPT课件
Q2
Q3
Q4
AMD Athlon™ LE-1660 2.8GHz, 512KB L2
AMD Athlon LE-1640 2.7GHz, 512KB L2
AMD Sempron™ LE-1300 2.3GHz, 512KB L2
AMD Sempron LE-1250 2.2GHz, 512KB L2
2009
Q2
Q3
Q4
65W
65W
65W
* indicates the total dedicated L2 cache for the processor
= Last Order = Final Shipments
schedule change
AMD CPU Roadmap
* indicates the total dedicated L2 cache for the processor
= Last Order = Final Shipments
schedule change
AMD CPU Roadmap
2008
2009
Q3
Q4
Q1
AMD Phenom X4 9350e 2.0GHz, 3600MHz HT 3.0 Bus
AMD Phenom X4 9150e 1.8GHz, 3200MHz HT 3.0 Bus
65W 65W
65W
65W 45W
= “Propus” quad-core, DDR3-1333, 45nm SOI, 2MB Dedicated L2*, Pkg AM3 = "Agena" quad-core, DDR2-1066, 65nm SOI, 2MB Dedicated L2*, 2MB Shared L3, Pkg AM2+
CPU篇PPT课件
CPU
Core i7
Core i7
CPU分类:CPU只有两家公司生产 吗?
根据指令集分类:
X86: Intel、AMD、 Transmeta全美达和
VIA公司的大部分CPU。
主要用于个人(微型)计算机(PC)和 小型计算机、小型服务器。Leabharlann ARM和MIPS指令集CPU
主要用于嵌入式计算领域、中大型计算机 和超级计算机领域,比如手机、汽车、 计算器以及各种电子设备;
现在,Core架构最新的成员Core酷睿 i7 即将发布。其中,将会整合对手AMD K8处理器的优点,将内存控制器置入处 理器中,使得Intel一直落后的内存性能 方面得到大幅提高。
AMD K8曾经的辉煌
2003年,AMD首先发起桌面用户进入64 位处理器时代,发布了全新一代K8架构 处理器,包括Athlon 速龙64和Opteron 皓龙处理器。
45nm K10 Phenom FX!
据悉,AMD即将发布更新制程和重新设 计的K10处理器,在性能和超频能力上 已经得到了大幅提高,AMD有可能再次 辉煌。
处理器性能指标
架构 主频率 前端总线频率(FSB) 高速缓存容量 制作工艺 处理器核心数目 功耗控制
性能指标最重要:架构
硬件基础知识-CPU篇
IT爱好者协会
CPU-计算机的大脑
什么是CPU CPU目前布局状况 CPU性能评估 CPU的接口 CPU性能测试工具 CPU的超频
CPU-中央处理器
中央处理器(Central Processing Unit,CPU),是电子计 算机的主要设备之一。其功能主要是解释计算机指令以 及处理计算机软件中的数据。
K8曾经的辉煌
Opteron皓龙 Geode
《CPU系统故障维修》课件
更换部件
根据需要,及时更换损坏或老化的部件,如散热 风扇、导热硅脂等。
ABCD
清洁保养
对散热片、风扇和电路板进行清洁,去除灰尘和 污垢,确保散热效果良好。
系统稳定性测试
在完成维护后,进行系统稳定性测试,确保 CPU系统正常工作且无故障。
CHAPTER 05
CPU系统故障案例分析
案例一:CPU过热故障维修
电脑开机后屏幕无显示,机箱发出断 续蜂鸣声。
检查CPU针脚是否完好、检查主板插 槽是否有损坏、重新正确安装CPU, 如有问题更换相应部件。
总结词
故障现象
故障分析
维修步骤
CPU接触不良可能导致电脑无法开机 或运行不稳定。
CPU接触不良可能是由于针脚损坏、 主板插槽问题或CPU安装不当导致。
THANKS
通过听电脑运行时的声音,判断是否 存在异常声音,如风扇噪音、硬盘读 写噪音等。
触摸法
通过触摸关键部位的温度,判断是否 存在过热现象,如CPU、显卡等。
替换法
通过替换可疑部件来排查故障,如内 存、硬盘等。
诊断流程
启动诊断程序
运行诊断卡等诊断工具,检测 主板、内存、显卡等CPU系统故障维修》 PPT课件
CONTENTS 目录
• CPU系统故障概述 • CPU系统故障诊断 • CPU系统故障维修 • CPU系统故障预防 • CPU系统故障案例分析
CHAPTER 01
CPU系统故障概述
故障类型
硬件故障
由于物理损坏或老化导致的故障,如电路板 损坏、元件烧毁等。
软件故障
01
02
03
04
总结词
CPU过热是常见的故障 之一,可能导致系统性能 下降或死机。
计算机组成原理(本全PPT)
应用
用作固件存储,如BIOS、固件等。
外存储器
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
分类
机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)。
外存储器
应用
作为计算机的主要存储设备。
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
外存储器
分类
CD、DVD和蓝光光盘等。
应用
用于数据备份和存储。
高速缓存(Cache)
址和控制信号。
总线按照传输信号类型可以分为 数据总线、地址总线和控制总线。
总线按照连接部件可以分为内部 总线和外部总线,内部总线连接 计算机内部各部件,外部总线连
接计算机与外部设备。
主板的结构与功能
主板的结构包括
处理器插座、内存插槽、扩展插槽、硬盘接口、电源接 口等。
主板的功能包括
提供各部件之间的连接,实现数据传输和控制信号传递 ;保障系统的稳定性和可靠性;提供系统扩展能力。
I/O数据传输方式
优点
CPU可以执行其他任务,适用于高速I/O 设备。
VS
缺点
需要设置中断控制器,实现起来较为复杂 。
I/O数据传输方式
优点
CPU不直接参与数据传输,适用于大数据块 传输。
缺点
需要设置DMA控制器,成本较高。
I/O设备控制方式
要点一
优点
简单、易于实现。
要点二
缺点
CPU效率低下,适用于慢速I/O设备。
计算机组成原理(本全ppt)
• 计算机系统概述 • 中央处理器(CPU) • 存储器系统 • 输入输出系统(I/O) • 总线与主板 • 计算机系统性能评价与优化
01
计算机系统概述
计算机的发展历程
用作固件存储,如BIOS、固件等。
外存储器
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
分类
机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)。
外存储器
应用
作为计算机的主要存储设备。
特点
容量大、价格低、速度慢、数据可长期保存。
外存储器
分类
CD、DVD和蓝光光盘等。
应用
用于数据备份和存储。
高速缓存(Cache)
址和控制信号。
总线按照传输信号类型可以分为 数据总线、地址总线和控制总线。
总线按照连接部件可以分为内部 总线和外部总线,内部总线连接 计算机内部各部件,外部总线连
接计算机与外部设备。
主板的结构与功能
主板的结构包括
处理器插座、内存插槽、扩展插槽、硬盘接口、电源接 口等。
主板的功能包括
提供各部件之间的连接,实现数据传输和控制信号传递 ;保障系统的稳定性和可靠性;提供系统扩展能力。
I/O数据传输方式
优点
CPU可以执行其他任务,适用于高速I/O 设备。
VS
缺点
需要设置中断控制器,实现起来较为复杂 。
I/O数据传输方式
优点
CPU不直接参与数据传输,适用于大数据块 传输。
缺点
需要设置DMA控制器,成本较高。
I/O设备控制方式
要点一
优点
简单、易于实现。
要点二
缺点
CPU效率低下,适用于慢速I/O设备。
计算机组成原理(本全ppt)
• 计算机系统概述 • 中央处理器(CPU) • 存储器系统 • 输入输出系统(I/O) • 总线与主板 • 计算机系统性能评价与优化
01
计算机系统概述
计算机的发展历程
cpu课件
CPU与其他硬件的协同工作
内存
CPU通过内存与硬盘和其他 硬件交互,内存的速度和容 量对CPU的性能有重要影响 。
显卡
对于图形处理密集型任务, 如游戏和3D设计,显卡的性 能与CPU的协同工作至关重 要。
硬盘
硬盘存储了程序和数据, CPU需要频繁地与硬盘交换 数据。硬盘的速度对整体性 能有影响。
电源
CPU的安装步骤
准备硬件
确保已准备好CPU、 主板、散热器、电源 等必要的硬件设备。
打开机箱
将机箱侧板打开,以 便于安装和后续操作 。
安装CPU
根据主板上的标识, 将CPU轻轻放置在主 板的CPU插座上,确 保CPU的金手指与插 座对齐。
固定CPU
使用适当的力道将 CPU压入插座,直到 听到“咔”的一声, 表示CPU已和 指令的高速存储器,分为一级缓 存、二级缓存和三级缓存等。
作用
缓存的作用是减少数据访问时间 ,提高CPU处理速度。因为CPU 访问内存的速度较慢,通过缓存 可以避免频繁访问内存,从而提 高CPU的处理效率。
影响因素
缓存容量和缓存命中率是影响缓 存性能的主要因素。缓存容量越 大,能存储的数据和指令越多; 缓存命中率越高,数据和指令在 缓存中命中的概率越大,CPU处 理速度就越快。
之一。
04 CPU的种类与选择
英特尔(Intel)CPU
英特尔是全球最大的CPU制造商之一,其产品线包括酷睿、奔腾、赛扬等系列。
英特尔的CPU在性能、稳定性和兼容性方面表现出色,广泛应用于个人电脑、服务 器和数据中心等领域。
英特尔的CPU具有强大的单核性能和高主频,适合进行高负荷的计算和多任务处理 。
主频
主频
主频是CPU内核工作的时钟频率,单 位是Hz。主频的高低直接影响CPU的 性能,主频越高,CPU处理速度越快 。
cpu课件 ppt
CPU的工作原理可以概括为读取指令、解码指令、执行指令和回写结果等步骤。第一,CPU从内存中读取指令并 解码,确定需要执行的指令和操作数;然后,根据指令的要求执行相应的操作,如算术运算、逻辑运算等;最后 ,将结果存储回内存或寄存器中,以便后续使用。这个进程循环进行,直到程序执行完毕。
02
CATALOGUE
CPU的发展对计算机行业的影响
技术创新
01
CPU的发展推动了计算机技术的不断创新,促进了计算机行业
的技术进步。
产业升级
02
CPU的性能提升和成本降落推动了计算机产业的升级,加速了
计算机普及和应用。
应用领域拓展
03
CPU的发展使得计算机在各个领域得到广泛应用,如人工智能
、云计算、大数据等新兴领域。
THANKS
CPU课件
目录
• CPU基础知识 • CPU发展历程 • CPU性能指标 • CPU的种类与选择 • CPU的安装与保护 • CPU在计算机系统中的地位和作用
01
CATALOGUE
CPU基础知识
CPU的定义与功能
总结词
CPU是计算机的核心部件,负责执行程序中的指令,处理数据和控制计算机各 部分和谐工作。
指令集
总结词
指令集是CPU可执行的一系列指令的集合,不同的指令 集决定了CPU的功能和性能。
详细描写
指令集是CPU的重要组成部分,它决定了CPU可执行的 功能和性能。不同的指令集有不同的特点和适用场景, 例如x86指令集广泛应用于个人电脑和服务器领域,而 ARM指令集则广泛应用于移动装备和嵌入式系统领域。 指令集的选择对于CPU的性能和功能有侧重要的影响。
感谢观看
ARM指令集
适用于移动装备和嵌入式系统,具有 低功耗和高效能的特点。
02
CATALOGUE
CPU的发展对计算机行业的影响
技术创新
01
CPU的发展推动了计算机技术的不断创新,促进了计算机行业
的技术进步。
产业升级
02
CPU的性能提升和成本降落推动了计算机产业的升级,加速了
计算机普及和应用。
应用领域拓展
03
CPU的发展使得计算机在各个领域得到广泛应用,如人工智能
、云计算、大数据等新兴领域。
THANKS
CPU课件
目录
• CPU基础知识 • CPU发展历程 • CPU性能指标 • CPU的种类与选择 • CPU的安装与保护 • CPU在计算机系统中的地位和作用
01
CATALOGUE
CPU基础知识
CPU的定义与功能
总结词
CPU是计算机的核心部件,负责执行程序中的指令,处理数据和控制计算机各 部分和谐工作。
指令集
总结词
指令集是CPU可执行的一系列指令的集合,不同的指令 集决定了CPU的功能和性能。
详细描写
指令集是CPU的重要组成部分,它决定了CPU可执行的 功能和性能。不同的指令集有不同的特点和适用场景, 例如x86指令集广泛应用于个人电脑和服务器领域,而 ARM指令集则广泛应用于移动装备和嵌入式系统领域。 指令集的选择对于CPU的性能和功能有侧重要的影响。
感谢观看
ARM指令集
适用于移动装备和嵌入式系统,具有 低功耗和高效能的特点。
《典型CPU简介》课件
CPU的发展历程
CPU的起源 CPU的发展阶段 CPU的未来趋势 CPU的应用领域
CPU的基本结构
控制器
控制器是CPU的重要组成部分
控制器的功能是控制计算机的各个部件协调工作
控制器的组成包括指令计数器、指令译码器、指令寄存器等
控制器的工作原理是通过读取存储器中的指令,解码后产生相应的控制信号,控制计算机的各个 部件执行相应的操作
与CPU性能的关系:外频越高, CPU的处理速度越快
倍频
定义:CPU的倍频是CPU的时钟频 率与系统总线频率之比
影响因素:倍频受到CPU制造工艺、 架构、缓存等因素的影响
添加标题
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添加标题
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作用:倍频可以用来衡量CPU的速 度和性能
提升方法:通过提高倍频可以提升 CPU的性能,但需要配合其他硬件 进行优化
CPU的正确使用方法
安装散热器:确保CPU散热良好,避免过热导致性能下降或损坏 选择合适的电源:为CPU提供稳定的电源,避免电压波动对CPU造成损害 更新驱动程序:及时更新主板、显卡等设备的驱动程序,确保与CPU兼容 避免超频:不要过度超频CPU,以免对硬件造成损害 定期清理灰尘:定期清理电脑内部的灰尘,确保散热效果良好
特点:AMD的CPU通常采用x86架构,具有高性能、高性价比的特点。其产品线中包括多核处理 器、集成显卡处理器等,以满足不同用户的需求。
应用领域:AMD的CPU广泛应用于个人电脑、服务器、工作站等领域,同时也在移动设备、嵌入式 系统等领域有所应用。
优势:AMD的CPU在性能和价格方面具有优势,其产品线中有多款高性能、低成本的处理器可供 选择。此外,AMD还提供了一系列配套的硬件和软件解决方案,以帮助用户更好地利用其处理器。
《gpu与cpu的区别》课件
GPU与CPU的功耗比较
总结词
GPU的功耗高于CPU
VS
详细描述
由于GPU包含更多的计算单元和内存,其 功耗通常高于CPU。然而,由于其高效率 和并行处理能力,GPU在性能/功耗比上 仍然优于CPU。
05 GPU与CPU的发展趋势
GPU的发展趋势
高度并行化
01
GPU采用大规模并行架构,使其在处理大规模数据集时具有更
02 GPU与CPU的架构差异
GPU的架构特点
大规模并行处理架构
GPU采用大规模并行处理架构,具有数以千计的处理器核心,可 以同时处理多个任务,适合处理大规模数据集。
内存带宽高
GPU的内存带宽远高于CPU,可以快速读写内存,提高了数据处理 速度。
适用于图形渲染
GPU的架构特点使其非常适合于图形渲染,能够快速处理图像数据 。
计算物理和化学
GPU加速的分子动力学模拟、量 子化学计算等在材料科学、药物 研发等领域有广泛应用。
GPU在人工智能领域的应用
深度学习训练和推理
GPU支持大规模并行计算,能够加速深度学习模型的训练和 推理过程,提高人工智能应用的性能。
计算机视觉和语音识别
GPU加速的人工智能技术广泛应用于图像识别、语音识别、 自然语言处理等领域。
CPU的架构特点
串行处理架构
CPU采用串行处理架构,一次只能处理一个任务 ,但执行效率高。
内存带宽有限
CPU的内存带宽相对较低,读写速度较慢,但可 以高效地处理复杂逻辑和算法。
通用性更强
CPU适用于各种类型的计算任务,通用性更强。
GPU与CPU的并行处理能力
01
GPU更适合并行处理
由于GPU具有大规模并行处理能力,因此在进行大规模数据计算和图形
《cpu发展史》课件
服务器
服务器是提供网络服务的计算机,其CPU通常采用多核设 计,具备高可靠性、高性能和高扩展性等特点。服务器 CPU能够处理大量数据和网络请求,为各种应用程序提供 稳定、高效的服务。
随着云计算和大数据技术的不断发展,服务器CPU的性能 要求也越来越高,需要具备更高的运算速度和数据处理能 力。
嵌入式系统
指令集的优化
03
04
运算速度大幅 提升
第四代CPU的特征
01
超大规模集成电路
02
多核处理器的出现
03 04
并行处理能力增强 支持多媒体处理和游戏性能优化
多核处理器的出现
提高处理器性能
支持多任务处理和并行计 算
降低功耗和散热问题
广泛应用于服务器、桌面 和移动设备
03 CPU的制造工艺
微米级制造工艺
量子计算和神经网络处理器的兴起
量子计算
01
利用量子力学的特性进行计算的新型计算模式,具有超强的并
行计算能力和指数级加经元网络的处理器,适用于人工智能、机器学习等
领域,具有高效的学习和推理能力。
量子计算和神经网络处理器的融合
03
随着技术的不断发展,量子计算和神经网络处理器将有可能实
第一代CPU采用真空管作为基本 元件,代表机型为UNIVAC I。
02
第一代CPU运算速度较慢,可靠 性也不高,但它的出现奠定了计 算机的基础。
02 CPU的发展历程
第二代CPU的特征
晶体管代替电子管 体积缩小
逻辑运算能力增强 功耗降低
第三代CPU的特征
01
集成电路代替 晶体管
02
高速缓存的出 现
异构计算的发展
异构计算
是指将不同类型的处理器(如 CPU、GPU、FPGA等)结合使用 ,以实现更高效、更灵活的计算 能力。
cpu(计算机课件)
CPU将需要与量子计算硬件进行更好 的集成和协同工作,以实现量子计算 的优势。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
CPU故障排除
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
总结词
CPU故障可能会导致计 算机无法启动或运行不 正常。
详细描述
在排除CPU故障时,首 先应检查CPU是否正确 安装,确保其与主板兼 容。如果CPU安装正确 ,可以尝试更换其他已 知良好的部件来排除其 他故障源。如果问题仍 然存在,可能需要更换
CPU或主板。
计算机课件:CPU
目 录
• CPU的概述 • CPU的历史与发展 • CPU的性能指标 • CPU的种类与选择 • CPU的常见问题与维护 • CPU的未来展望
01 CPU的概述
CPU的定义
总结词
CPU是计算机的核心部件,负责执行 计算机程序中的指令。
详细描述
CPU,全称为中央处理器,是计算机硬 件系统的核心,负责执行计算机程序中 的指令,处理数据、执行计算和控制计 算机各部分协调工作。
03 CPU的性能指标
主频
主频
影响
主频是CPU的时钟频率,表示CPU每秒钟 执行的时钟周期数。主频越高,CPU处理 速度越快。
主频对计算机的运行速度有直接影响,是 衡量CPU性能的重要指标之一。
提升方法
注意事项
通过提高CPU的制造工艺和优化电路设计 ,可以提升主频。
主频并不是唯一的性能指标,还需要考虑 其他因素,如核心数、缓存大小等。
指令集
指令集
指令集是CPU执行的指 令集合,分为复杂指令 集和精简指令集两类。
功能
指令集决定了CPU能够 执行的操作和指令类型。
《中央处理器》课件
量子计算处理器
总结词
量子计算处理器是一种基于量子力学原理的 处理器,具有超强的计算能力和处理复杂问 题的潜力。
详细描述
量子计算处理器利用量子比特作为信息的基 本单位,通过量子叠加和量子纠缠等量子力 学现象,实现高度并行计算和指数级加速。 它有望解决一些经典计算机无法处理的复杂 问题,如化学反应模拟、优化问题等。目前 量子计算技术仍处于发展初期,但未来有望
人工智能集成
人工智能和机器学习技术在中 央处理器中的应用将更加广泛 ,集成AI功能的处理器将逐渐
普及。
未来中央处理器的技术挑战与机遇
制程技术瓶颈
随着制程技术逐渐接近物理极限,如 何进一步提升中央处理器的性能面临 挑战。
数据安全与隐私保护
随着中央处理器广泛应用于各种设备 ,数据安全和隐私保护成为亟待解决 的问题。
内存管理
负责内存空间的分配、回收和保护等 操作,保证程序的正常运行。
03 中央处理器的技术指标
主频与外频
主频
中央处理器的主频,也称为时钟频率,是指CPU内核工作的 时钟频率。主频越高,CPU处理速度越快。
外频
外频是指CPU与外部元件进行数据交换的速度,通常以MHz (兆赫兹)为单位。外频越高,CPU与外部设备的数据交换 速度越快。
中央处理器的性能优化
01
02
03
指令集优化
针对特定应用领域,设计 更高效的指令集,提高指 令执行速度。
流水线技术
通过流水线技术,将指令 执行过程划分为多个阶段 ,并行处理多个指令,提 高处理器的工作效率。
缓存技术
利用缓存存储常用数据和 指令,减少对内存的访问 延迟,提高数据和指令的 存取速度。
多核处理器的编程模型与优化
计算机的主要部件PPT课件
数据传输
数据在各部件之间进行传 输,通过主板和其他接口 进行连接和交互。
计算机的分类
台式机
个人使用的计算机,体 积较大,性能稳定。
笔记本
便携式计算机,适合移 动办公和学习。
平板电脑
无键盘和鼠标的触控式 计算机,操作简便。
工作站
高性能的专业计算机, 用于处理复杂的数据和
图形。
02 中央处理器(CPU)
输入设备
用于向计算机输入数据和命令, 如键盘、鼠标、扫描仪等。
存储器
用于存储数据和程序,如硬盘、 内存等。
主板
连接和传输各部件之间的信息, 是计算机的骨架。
计算机的工作原理
01
02
03
指令执行
处理器从内存中读取指令 并执行,完成一系列计算 和操作。
数据处理
处理器对数据进行运算和 处理,并将结果存储在内 存或存储器中。
PCI与PCI-E插槽
用于安装不同类型的扩展卡,如显卡、声卡 等。
主板的性能指标
处理器支持
衡量主板能够支持的处理器类型和性能。
扩展能力
主板提供的各种接口和扩展槽的数量 和类型。
内存支持
主板对内存的容量和速度的支持程度。
稳定性和耐用性
主板的质量和可靠性,包括电容、电 阻等电子元件的质量和焊接工艺。
主板的选购建议
04 输入输出设备(I/O)
输入设备
键盘
键盘是最常见的输入设备之一,用于 输入字符和命令。
鼠标
鼠标用于选择、拖动、点击等操作, 是图形界面中不可或缺的输入设备。
扫描仪
扫描仪可以将纸质文档转化为数字格 式,方便存储和传输。
触摸屏
触摸屏是一种新型的输入设备,通过 触摸屏幕进行操作,适用于移动设备 和一些桌面设备。
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Copyright 2010 John Wiley & Sons, Inc. 712
MDR/MAR act as interface between CPU and memory
The relationship between the MDR, the MAR, and memory
Address
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
72
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
73
ALU (arithmetic logic unit) CU (control unit)
◦ Performs calculations and comparisons
MAR hold the address in the memory that is to be opened for data. Each bit has an address line.
CPU copies an address to MAR-Same time CPU sends message to memory unit whether it is a read/write CPU turns on switch that connects MDR with MAR by using activation line. Address decoder interprets address and activates address line in memory Switch activated between memory and MDR and transfer takes place
Chapter 7 CPU and Memory
78
•Single, permanent storage location within the CPU used for a particular defined purpose. •Each register in the CPU performs a specific role •Unlike memory in which every address is like any other address, each register serves a specific purpose. •Register size, the way its wired reflect its special function •Register maybe as small as a single bit or as wide as several bytes-range 1-128 bits
◦ Subcomponents: Memory management unit: supervises fetching
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
74
Every instruction executed by the CPU requires memory access Primary memory holds program instructions and data Secondary storage is used for long term storage
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
76
Use of Registers
◦ Scratchpad for currently executing program
◦ Stores information about status of CPU and currently executing program
◦ Performs fetch/execute cycle
Accesses program instructions and issues commands to the ALU Moves data to and from CPU registers and other hardware components instructions and data from memory I/O Interface: sometimes combined with memory management unit as Bus Interface Unit
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
718
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
719
Address Line is turned on only if the computer is addressing the data within the cell The read/write determines whether the data will be transferred from the the cell to the MDR or from the MDR to the cell. R switch if on connects output of the cell to MDR line. W switch if on connect input of the cell to MDR which transfers the data bit on the MDR line to the cell for storage Activation Line
Each memory location has a unique address Address from an instruction is copied to the MAR which finds the location in memory MAR and MDR act as an Interface bween CPU and Memory. CPU determines if it is a store or retrieval Transfer takes place between the MDR and memory MDR is a two way register
◦ Data is moved from secondary storage to primary memory for CPU execution
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75
Small, permanent storage locations within the CPU used for a particular purpose Manipulated directly by the Control Unit Wired for specific function Size in bits or bytes (not in MB like memory) Can hold data, an address, or an instruction How many registers does the LMC have? What are the registers in the LMC?
Reg can be loaded with values from er location Data from another location can be added or subtracted from value previously stored in the register, leaving the sum or difference Data in the register can be shifted.
◦ Status of CPU and currently executing program ◦ Flags (one bit Boolean variable) to track condition like arithmetic carry and overflow, power failure, internal computer error
Hold intermediate results or data values, e.g., loop counters Equivalent to LMC’s calculator Typically several dozen in current CPUs
Chapter 7 CPU and Memory
Data
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714
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
715
7.3
Memory Unit Operation of Memory
Each cell in memory unit holds i bit of data.. In diagram above, each cellis organized in rows, Each row consists of one or more bytes. MAR holds address in memory that needs to be opened or activared In the diagram, what does 2n-1 represents? There is a separate address line for each row of cells in the memory, If there are n bits of addressing, there will be 2n address lines
MDR/MAR act as interface between CPU and memory
The relationship between the MDR, the MAR, and memory
Address
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72
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
73
ALU (arithmetic logic unit) CU (control unit)
◦ Performs calculations and comparisons
MAR hold the address in the memory that is to be opened for data. Each bit has an address line.
CPU copies an address to MAR-Same time CPU sends message to memory unit whether it is a read/write CPU turns on switch that connects MDR with MAR by using activation line. Address decoder interprets address and activates address line in memory Switch activated between memory and MDR and transfer takes place
Chapter 7 CPU and Memory
78
•Single, permanent storage location within the CPU used for a particular defined purpose. •Each register in the CPU performs a specific role •Unlike memory in which every address is like any other address, each register serves a specific purpose. •Register size, the way its wired reflect its special function •Register maybe as small as a single bit or as wide as several bytes-range 1-128 bits
◦ Subcomponents: Memory management unit: supervises fetching
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
74
Every instruction executed by the CPU requires memory access Primary memory holds program instructions and data Secondary storage is used for long term storage
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
76
Use of Registers
◦ Scratchpad for currently executing program
◦ Stores information about status of CPU and currently executing program
◦ Performs fetch/execute cycle
Accesses program instructions and issues commands to the ALU Moves data to and from CPU registers and other hardware components instructions and data from memory I/O Interface: sometimes combined with memory management unit as Bus Interface Unit
Copyright 2013 John Wiley & Sons, Inc.
718
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Address Line is turned on only if the computer is addressing the data within the cell The read/write determines whether the data will be transferred from the the cell to the MDR or from the MDR to the cell. R switch if on connects output of the cell to MDR line. W switch if on connect input of the cell to MDR which transfers the data bit on the MDR line to the cell for storage Activation Line
Each memory location has a unique address Address from an instruction is copied to the MAR which finds the location in memory MAR and MDR act as an Interface bween CPU and Memory. CPU determines if it is a store or retrieval Transfer takes place between the MDR and memory MDR is a two way register
◦ Data is moved from secondary storage to primary memory for CPU execution
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Small, permanent storage locations within the CPU used for a particular purpose Manipulated directly by the Control Unit Wired for specific function Size in bits or bytes (not in MB like memory) Can hold data, an address, or an instruction How many registers does the LMC have? What are the registers in the LMC?
Reg can be loaded with values from er location Data from another location can be added or subtracted from value previously stored in the register, leaving the sum or difference Data in the register can be shifted.
◦ Status of CPU and currently executing program ◦ Flags (one bit Boolean variable) to track condition like arithmetic carry and overflow, power failure, internal computer error
Hold intermediate results or data values, e.g., loop counters Equivalent to LMC’s calculator Typically several dozen in current CPUs
Chapter 7 CPU and Memory
Data
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7.3
Memory Unit Operation of Memory
Each cell in memory unit holds i bit of data.. In diagram above, each cellis organized in rows, Each row consists of one or more bytes. MAR holds address in memory that needs to be opened or activared In the diagram, what does 2n-1 represents? There is a separate address line for each row of cells in the memory, If there are n bits of addressing, there will be 2n address lines