Il microprocessore|
Introduzione Possiamo tranquillamente sostenere che la CPU e' uno dei componenti del computer maggiormente sottoposto ad aggiornamenti nel tempo. Ogni 18 mesi le prestazioni delle CPU raddoppiano e i prezzi vengono dimezzati, rendendo un PC rapidamente obsoleto, ma facendo compiere dei rapidi progressi per quanto riguarda l'aumento di velocita' e delle prestazioni. La storia delle CPU risale al 1971, anno in cui una piccola e sconosciuta societa', la Intel, mise assieme dei transistor per formare un'unita' di elaborazione centrale che sarebbe stata battezzata Intel 4004 (questo avveniva ben otto anni prima della costruzione del primo PC). La Intel oggi e' indubbiamente la societa' leader mondiale nella costruzione dei microprocessori, anche se non e' la sola: societa' come AMD, Cyrix e IDT (in ordine decrescente d'importanza per quanto riguarda la presenza sul mercato) insidiano sempre di piu' la storica societa' americana realizzando CPU compatibili e piu' economiche. Nella seguente tabella vediamo le diverse generazioni di CPU susseguitesi fino al 1998: |
Il
microprocessore ossia la CPU
e' indubbiamente il componente piu' importante del PC. Questa sigla
significa Central
(Centrale, perche' costituisce il nucleo centrale dell'elaborazione
dei dati del computer) Processing
(di elaborazione, perche' si occupa dell'elaborazione dei dati)
Unit (Unita',
perche' e' un microprocessore contenente milioni di transistor);
l'espressione dell'acronimo tradotta in italiano e' quindi Unita'
di Elaborazione Centrale. | PC | CPU | Anno | Numero di transistor |
|---|---|---|---|
| Prima generazione | 8086 e 8088 | 1978-81 | 29.000 |
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80286 | 1984 | 134.000 |
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80386DX e 80386SX | 1987-88 | 275.000 |
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80486SX,
80486DX, 80486DX2 e 80486DX4 |
1990-92 | 1.200.000 |
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Pentium
Cyrix 6X86 AMD K5 IDT WinChip C6 |
1993-95
1996 1996 1997 |
3.100.000
-- -- 3.500.000 |
| Quinta generazione migliorata |
Pentium MMX IBM/Cyrix 6x86MX IDT WinChip2 3D |
1997 1997 1998 |
4.500.000
6.000.000 6.000.000 |
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Pentium
Pro AMD K6 Pentium II AMD K6-2 |
1995
1997 1997 1998 |
5.500.000
8.800.000 7.500.000 9.300.000 |
e oggi:
INTEL: Dopo il grande successo ottenuto con l'architettura Core, Intel ha deciso di basare il progetto di Nehalem proprio sull'architettura precedente andando ad ottimizzare quanto più possibile tutta una serie di aspetti peculiari di tale progetto, tentando quindi di "spremere" il più possibile da soluzioni ormai collaudate, aggiungendo inoltre nuove tecnologie che affiancando quelle introdotte già nell'architettura Core consentono di aumentare ulteriormente il livello di prestazioni ed efficienza dei propri processori.
Va ricordato che l'architettura Core è stata sviluppata abbastanza velocemente partendo da quella, altamente efficiente, del Pentium M allo scopo di poter offrire in tempi brevi una nuova linea di processori che andasse a sostituire i precedenti basati sull'architettura NetBurst del Pentium 4 e Pentium D, e poter quindi riconquistare lo scettro delle prestazioni perso in favore di AMD. Gli ingegneri, partendo dal progetto di una CPU prettamente mobile, dovettero realizzare un'intera nuova gamma di processori che potesse spaziare tra tutti i settori di mercato compresi quello desktop e server; dati i ristretti tempi di sviluppo fu necessario "accontentarsi" di offrire praticamente la stessa CPU per tutti i settori di mercato, differenziando i modelli soprattutto per il quantitativo di cache L2 e le frequenze di funzionamento (clock e BUS). In pratica l'architettura Core non era modulare, o lo era solo in minima parte. In ogni caso si trattava della prima architettura Intel ad essere ottimizzata per la creazione di processori dual core e, grazie all'espediente del Die Doppio è stato possibile ottenere facilmente versioni a 4 core.
La CPU com'è fatta?
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La CPU e' composta da un'unita' di controllo (Control Unit), un'unita' aritmetico-logica (ALU, Arithmetic Logical Unit), che insieme formano il microprocessore, e dalla memoria d'uso, cioe' la RAM (memoria in lettura e scrittura) e la ROM (memoria in sola lettura). Nella seguente figura si trova uno schema della CPU: L'unita' di controllo deve riconoscere i comandi che l'utente impartisce
dalla tastiera, dalle periferiche e dalle RAM e dalla ROM, in cui
sono memorizzati i programmi. Questi comandi originano certi impulsi
che comandano le periferiche e le memorie. Quindi si puo' dire che
la Control Unit serve da coordinamento e controllo sulla esecuzione
dei programmi e sulle periferiche, impartendo i comandi che servono
ad ottenere cio' che viene richiesto tramite il software.
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Architettura di un microprocessore di ultima generazione:
